RIES

Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

北海道大学
電子科学研究所

LAST UPDATE 2024/08/09

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    呉佳冰 WU JIABING
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    北海道大学電子科学研究所
    Research Institute for Electronic Science, Hokkaido University

    ナノアセンブリ材料研究分野
    Laboratory of Functional Nanomolecular Materials
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    超分子
    分子マルチフェロイック
    分子強誘電体
    Supramolecule
    Molecular multiferroic
    Molecular ferroelectric
研究テーマ
Research Subject
超分子構造に基づく分子性マルチフェロイックの設計および電気磁気効果の評価
Design of supramolecular-based molecular multiferroics and investigation of ME effects

研究の背景 Background

自発分極を示し外部電場により分極が反転する物質を強誘電体と言い、マルチフェロイックは強誘電性などの”強的“な性質を2種以上併せ持つ物質系である。特に強誘電性と強磁性が共存するマルチフェロイック材料は、磁気電気(ME)効果により電場による磁化、磁場による電気分極の制御が可能であり、メモリー素子のみならず、MEデバイスやスピントロニクスなどに応用できることから、次世代ナノテクノロジーの基盤となる物質系である。

Materials that exhibit spontaneous polarization and reverses its polarization in response to an external electric field is called a ferroelectric material, while a multiferroic material is a material system that has two or more "strong" properties such as ferroelectricity. In particular, multiferroic materials in which ferroelectricity and ferromagnetism coexist can control magnetization by an electric field and electric polarization by a magnetic field through the magnetoelectric (ME) effect. It can be applied not only to memory devices but also to ME devices, spintronics, and other fields.

研究の目標 Outcome

分子性結晶の設計性を最大限に活かし、超分子アプローチにより磁性結晶内に分子運動空間を構築する。超分子構造におけるアニリニウム誘導体やアダマンチルアンモニウム誘導体の回転・反転により電気分極秩序を発現させる。強誘電性を担う超分子構造と強磁性を担う集合体を複合化し、強いスピン-格子相互作用を実現することで、type-Iマルチフェロイックを構築する。さらに、多様な誘電性と磁性の協奏に基づく新奇磁気電気効果を開拓する。

Maximize the designability of molecular crystals and construct molecular motion spaces in magnetic crystals by supramolecular approaches. Rotation and inversion of anilinium and adamantylammonium derivatives in supramolecular structures to manifest electric polarization order. We construct type-I multiferroics by combining ferroelectricity-carrying supramolecular structures with ferromagnetism-carrying aggregates to realize strong spin-lattice interactions. Furthermore, we will develop novel magnetoelectric effects based on the concert of various dielectric and magnetic properties.

研究図Research Figure

Fig.1. Development of molecular multiferroics based on bimetallic oxalate-bridged complex and dynamic supramolecules.

文献 / Publications

Dalton Trans., 2022,51,10595-10600

研究者HP