日本成功实现干电池电压下的固体相变

日本综合性科学技术研究机构理化学研究所与东京大学的研究人员成功开发出了利用强关联氧化物和双电层的新型电场效应晶体管，并发现只要电荷积聚到固体表面，整个固体的电气性质及结晶构造就会发生改变。该研究成果于七月二十六日登载在英国科技期刊《自然》的电子版，是日本最先端研究开发项目（FIRST）支持下的强关联量子科学课题的一部分。理研基干研究所强关联量子科学研究团队强关联复合材料研究小组特别研究员中野匡规、组长岩佐义宏，强关联界面设备研究小组组长川崎雅司以及研究总监十仓好纪共同参与了此项研究。

研究小组在室温条件下，利用形成于固体与电解质溶液相界面的双电层出现的巨大电场，首次在１伏电压（相当于１节干电池的电压）下成功控制了强关联氧化物的相变。研究发现，以电荷向固体表面积聚为诱因，在固体内部相互用途的电子的大量移动不仅会引起电气性质的改变，还会导致固体结晶结构的变化。使用１伏电压出现的低阻状态，即使在切断电源的情况下也能长久保持。该成果将为开发超低耗电量的切换开关装置指明方向。同时与非易失性存储器、感光开关等相关的产业应用也将受到重视。

据了解，金属中的自由电子具有导电性且能自由移动，但以强关联氧化物为代表的特殊金属中的电子间具有很强的相互用途，因此也会出现不导电的情况，这时相互用途的电子就被称为强关联电子。强关联氧化物对环境很敏感，在化学置换、光照或受压等用途下会突然具有导电性。因此，利用电压控制相变的研究成果对产业发展将具有重要意义。但目前该成果尚未还原于社会。