ビタミンＢ１２などに含まれるイミダゾールが强诱电性や反强诱电性を持つことを発见 次世代强诱电体材料として重要な一歩
JST 課題達成型基礎研究の一環として、産業技術総合研究所 フレキシブルエレクトロニクス研究センターの堀内 佐智雄 研究チーム長、東京大学 大学院工学系研究科 賀川 史敬 講師らは、生体物質であるイミダゾール系化合物が、電子材料として期待される強誘電性）や反強誘電性といった分極反転機能を持つことを発見しました。
メチルベンゾイミダソールにおける強誘電ドメインの実空間観測 cFumitaka Kagawa
强诱电体は絶縁体の一种で、物质内部でプラスとマイナスの电荷に偏り（分极）が生じます。また、电圧の向きに応じて分极が反転する性质を持つため、电子机能や光机能を持った重要な电子材料として注目されています。现在、ジルコン酸チタン酸铅（笔窜罢）类などの无机のセラミックスが主に使われていますが、毒性の高い铅を高浓度で含むため、早期の代替が求められています。一方、有害元素やレアメタルを一切含まず、軽量で形状自由度を持ち、印刷プロセスなどに适応できる有机物は、低环境负荷、省エネルギーの革新的机能材料の候补として期待されています。
本研究グループは、これまでに有机强诱电体として炭素、水素、酸素のみで构成されたクロコン酸分子により、无机材料に迫る特性を见いだしました。しかし、化学的安定性や有机溶剤への适応性に课题があったことから、今回はその动作原理を生かしつつ、さまざまな有机物について电気分极や诱电特性、温度特性などを详细に调べました。その结果、数多くのイミダゾール结晶が、强诱电性などの分极反転机能を室温で示すことを発见しました。さらに、分子にさまざまな化学修饰をすることで変化に富んだ分子の集合形态が実现でき、分极の向きをそろえることにも成功しました。
イミダゾールは、ヒスタミンやビタミン叠12などの生体物质としても知られた有机分子であり、化学的に安定で溶解性も优れ、多くが市贩品もしくは确立された合成法で入手できます。今回、遍在する物质群で多彩かつ高性能な强诱电性机能を発挥できたことは、次世代强诱电体材料として今后の机能展开の重要な一歩と考えます。
本研究は、東京大学／理化学研究所の十倉 好紀 教授、高エネルギー加速器研究機構の熊井 玲児 教授らと共同で行われ、本研究成果は、2012年12月18日（英国時間）にオンライン科学誌「Nature Communications」のオンライン速報版で公開されました。
（闯厂罢ウェブサイト）
论文情报
Sachio Horiuchi, Fumitaka Kagawa, Kensuke Hatahara, Kensuke Kobayashi, Reiji Kumai, Youichi Murakami and Yoshinori Tokura,
“Above-room-temperature ferroelectricity and antiferroelectricity in benzimidazoles”,
Nature Communications 3 Online Edition: 2012/12/18, doi: 10.1038/ncomms2322.
