共同研究成果：巨大な強誘電ヒステリシスを示す極性イオン伝導体（A02大谷、B03藤井、B02桑原）

Strongly enhanced polarization in a ferroelectric crystal by conduction-proton flow

Junichi Yanagisawa, Takuya Aoyama, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Yoshiyuki Inaguma, Akihide Kuwabara, Kazuki Shitara, Benjamin Le Ouay, Shinya Hayami, Masaaki Ohba, Ryo Ohtani

本研究では、「強誘電イオン伝導体」という超セラミックスならではの機能性材料を開発しました。一般的に、イオン伝導体は強誘電性を示さないと考えられています。しかしながら今回、極性結晶 K₂MnN(CN)₄×H₂O が室温・湿度80％において1.3*10^–5 S/cm のプロトン伝導性を示すとともに、1kV/cmの印可電圧で15 mC/cm2 という巨大な分極値をもつ強誘電体としても機能することを見出しました。これは、チタン酸バリウムなど従来のセラミックス系強誘電体の500倍以上の値であり、極性材料開発にイオン伝導を利用する新たな指針を示す結果です。


J. Am. Chem. Soc., 146, 1476-1483 (2024). (DOI: 10.1021/jacs.3c10841)