在記憶資訊的元件——記憶體中,通常使用一種被稱為鐵電體的物質。鐵電體擁有即便沒有外部電場也會在物質內部產生正負電荷偏移的「極化」性質,並且能夠通過外部電場反轉極化的方向。這便是通過極化方向來記憶「0」或「1」資訊所使用的基本原理。

日本東北大學出倉駿助教等人的研究團隊,在一種被稱為「柔粘性結晶」、能像固體般保持形狀的同時內部分子又像液體般旋轉的物質中,發現了通過施加外部電場能使這種物質的分子方向和形狀發生變化,並且能夠保持變化的現象。此次,研究團隊著眼於容易獲取且具有簡單結構的有機分子「琥珀腈」的柔粘性結晶相,精密測量了施加外部電場時的電響應,觀測到了極化強度因電場強度變化前的狀態不同而不同的「滯後現象」。由於該現象的變化情況顯示出與通常鐵電體不同的特異性質,研究團隊詳細調查了其起源,並明確了分子所的方向與形狀參與了其中電反應。
研究查明瞭分子呈細長形狀中部分彎折的Gauche型與筆直伸展的Trans型,在施加外部電場時,不僅分子的方向會趨於一致,分子的形狀也會發生變化。
由此,通過分別切換分子的方向與形狀,有助於實現比既往的「0」「1」二值記憶體能儲存更多資訊的多值記憶體。同時,還有望實現資訊記錄元件的大幅度高密度化及節能化。(TEXT:中條將典)
原文:JSTnews 2025年8月號
翻譯:JST客觀日本編輯部