[11p-W351-1~14] 6.1 強誘電体薄膜

[11p-W351-5] 強誘電体キャパシタにおける酸素空孔分布の制御

〇野口 祐二¹、松尾 拓紀²、宮山 勝¹ (1.東大院工、2.東大新領域)

キーワード：強誘電体、点欠陥、酸素空孔

材料中の欠陥を制御することは、特性を向上させるだけでなく、従来に無い機能性を導入するためにも、新規な自由度を提供する。強誘電体酸化物では、様々な境界に点欠陥が蓄積すると，電場による分極スイッチングが妨げられる．一方，欠陥が蓄積した界面においては，得意な電気伝導現象など従来に無い機能が発現することも報告されている．本発表では、遷移金属ドーパントとの相互作用を利用して酸素空孔分布を設計するための実用的なルートを報告する． BiFeO3のab initio理論計算と薄膜実験により、部分的または完全に電子占有の状態を持つMn3+のような同価ドーパントが酸素空孔を捕獲し、完全な分極スイッチングをもたらすことを示す．点欠陥を制御するこのアプローチは、強誘電体デバイスにおけるスイッチング可能な分極およびドメイン壁由来機能の発現に有効である．