東北大学の河底秀幸助教と松本倖汰博士、福村知昭教授は2023年9月、筑波大学の西堀英治教授と共同で、酸化物では初めて熱的相変化を活用した電気抵抗スイッチングに成功したと発表しました。これまでカルコゲナイドなどで実証されてきた熱的相変化を利用した電気抵抗スイッチングが、酸化物でも実現可能とされ、多値記憶への応用が期待されます。
研究グループはSr／Bi配列が秩序化したニッケル酸化物「Sr2.5Bi0.5NiO5」を熱処理することで結晶構造の変化を調べ、600℃以下の低温で処理するとSr／Bi配列が秩序状態から無秩序状態へと変化することを確認しました。さらに、700〜900℃の中温処理では新物質「Sr2BiNiO4.5」に変化し、950℃以上の高温処理では元の秩序相である「Sr2.5Bi0.5NiO5」に戻ることも発見されました。
さらに、低温処理と高温処理によってSr2.5Bi0.5NiO5は熱的相変化を示し、室温の電気抵抗が102倍と大きく異なることが確認されました。同様に、中温処理と高温処理によってSr2.5Bi0.5NiO5およびSr2BiNiO4.5も熱的相変化を示し、室温の電気抵抗は109倍にまで増加しました。
&Buzzとしては、東北大学と筑波大学の研究グループが酸化物において熱的相変化を利用した電気抵抗スイッチングに成功したという成果に関心を寄せています。この技術の応用を見守り、将来的には多値記憶の相変化メモリとして利用される可能性があります。研究グループのさらなる研究成果に期待し、応援していきたいと考えています。
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