CMOSカメラを用いた強誘電薄膜のドメイン可視化技術 ― 強誘電ドメイン壁の３次元構造を捉える ―：物理工学専攻　上村 洋平(D1)、長谷川 達生教授ら

国立大学法人 東京大学 【総長 五神 真】（以下「東京大学」という）大学院工学系研究科物理工学専攻の上村 洋平 大学院生、荒井 俊人 講師、長谷川 達生 教授（兼）国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】（以下「産総研」という）フレキシブルエレクトロニクス研究センター【研究センター長 鎌田 俊英】総括研究主幹、同研究センター 堤 潤也 主任研究員、堀内 佐智雄 上級主任研究員らの共同研究グループは、強誘電体内で自発分極の向きが揃った強誘電ドメインの境界をなす3次元的なドメイン壁の構造を、CMOSカメラを用いて、高速・大面積・非接触に可視化する新しい測定技術の開発に成功しました。 強誘電体は、固体内で電気分極が一方向に整列し、かつその向きを自由に変えられる性質を持つことから、ICカード等のメモリ素子や各種センサ素子を含む幅広い用途のため用いられています。近年、塗布によるデバイスの製造が可能で、かつ非常に優れた特性を示す有機強誘電体が多数見出され、その実用化が期待されています。これらの特性を理解するには、強誘電体内に存在するミクロなドメイン壁の挙動を明らかにする必要がありますが、従来、その観察は材料表面付近に限られることや、測定に長時間を要するなど、さまざまな制約がありました。そこで、強誘電体に電圧を印加した際の光透過率の微小変化をCMOSカメラにより高感度で画像化し、材料内部のミクロな様子も含めた広い領域のドメイン壁の構造を、高速・大面積・非接触に可視化できる手法を新たに開発しました。さらにこれを用いて、水素結合型有機強誘電体薄膜のドメイン壁が、予想に反して、薄膜内で大きく傾斜していることを明らかにしました。

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Physical Review Applied：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.11.014046#fulltext

産総研：https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2019/pr20190124/pr20190124.html