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强诱电性とは、电场をかけなくても分极を保持でき、电场をかけると电気分极を反転できる性质です。强诱电体材料を用いたメモリーは、高速?低电圧で情报の书き换えが可能で、电源を切っても情报が消えない、理想的な不挥発メモリーとして期待されています。

©Takuzo Aida
今回开発された强诱电性カラムナー液晶の、电场をかけた时の电気分极の応答メカニズム。黄色矢印が电场の向きを示し、电场の向きに応じてカラム状に积み重なった液晶分子（青色の伞状构造）の向きがカラム轴に沿って反転します（それに伴いカラム构造の电気分极も反転）。

强诱电体メモリーには、容量やコストなどの课题があります。そこで注目されているのが、液晶材料です。ある程度自由に分子が动く液晶を用いれば、分子サイズ程度の细かい记録の可能性や、作製プロセスの简便化、軽量化等、様々な利点があります。しかし、これまで世界中の研究者がメモリーに适した强诱电性液晶材料の开発に挑戦してきましたが、液晶材料で分极の安定性を调整することが非常に难しく、谁も成功していませんでした。

今回、东京大学大学院工学系研究科の相田卓叁教授、宫岛大吾（博士课程学生）らの研究グループは、有机分子を緻密にデザインすることにより、世界で初めて强诱电性カラムナー液晶材料の开発に成功しました。

カラムナー液晶とは、有机分子からなるカラム（柱状构造）が整列し配置された状态からなる液晶です（図参照）。今回开発された新材料の极小カラムが、一本1ビットのメモリーとして働けばブルーレイの千倍以上という最大级のメモリー密度が実现できます。

メモリーとしての実用化には、记録?読みだしの安定性などの课题がまだ残っています。しかし、カラムナー液晶と强诱电性の両立を世界で初めて実现した本成果は、基础と応用の両面において、きわめて重要な成果です。

论文情报

Daigo Miyajima, Fumito Araoka, Hideo Takezoe, Jungeun Kim, Kenichi Kato, Masaki Takata and Takuzo Aida,
“Ferroelectric Columnar Liquid Crystal Featuring Confined Polar Groups Within Core-Shell Architecture”,
Science, 2012 (April 13 issue), doi: 10.1126/science.1217954

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