通过替换多种元素赋予高铁酸铋新功能 - 除了电容器和磁铁的特性外，它在室温下表现出负热膨胀 -
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类别：新闻稿 |发表于 2025 年 11 月 28 日
东京理科大学/神奈川产业技术研究所/V体育/高强度光子科学研究中心/京都大学/日本科学技术振兴机构 (JST)
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○ 用不同元素替代钙钛矿型氧化铁酸铋中的铋和铁。○ 由于铁电性和铁磁性共存，因此有望应用于低功耗的下一代磁存储器。○ 受热时也会收缩，表现出负热膨胀。
总结
东京理科大学（科学东京）材料科学研究生院畑山花野、材料科学研究生院 Jun Miyake、研究所教授 Masaki Azuma、特别助理教授 Takumi Nishikubo（神奈川县先进产业技术研究所专职研究员）、助理教授 Kei Shigematsu、东京理科大学（科学东京）材料科学与工程学院大野大树、材料科学研究生（研究时）、研究生盐野佑介、研究生若崎省吾、日本学术振兴会研究所外籍研究员李古木、特聘副教授田惠奈（神奈川县产业技术综合研究所专职研究员）、特聘教授山本贵文。研究小组成员包括V体育（京都大学研究生院）的Tomoko Onoue教授、物理与工程学院的Osamu Mibu教授以及高亮度光科学研究中心高级研究员Shogo Kawaguchi。钙钛矿型（第 1 项）氧化铋铁氧体 (BiFeO3)中用钙代替铋，用钌或铱代替铁，自旋的排列发生变化铁磁（第 2 条）和铁电（第 3 项）被发现共存。此外，在接近室温的温度下，从铁电相到小体积顺电相的转变温度急剧降低负热膨胀（第 4 项）发生。
由于新开发的材料具有铁磁性和铁电性之间的相关性，因此有望导致基于新原理的低功耗和高速访问的下一代磁存储器的开发。它还有望用作负热膨胀材料，有助于解决热膨胀引起的错位、不同材料界面剥离等问题。
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论文信息
已出版的杂志：美国化学会杂志论文标题：在 A 位和 B 位取代铋铁氧体中实现倾斜自旋弱铁磁性和负热膨胀作者：Kano Hatayama、Jun Miyake、Daiki Ono、Yusuke Shiono、Takumi Nishikubo、Koomok Lee、Shogo Wakazaki、Hena Das、Kei Shigematsu、Tomoko Onoue、Ko Mibu、Shogo Kawaguchi、Takafumi Yamamoto 和 Masaki AzumaDOI：101021/jacs5c12255
附加说明
这项研究得到了 JST 战略创意研究促进项目 CREST“利用非晶前驱体开发高功能钙钛矿相关化合物（研究代表：东京理科大学教授东正树，项目编号：JPMJCR22O1）”的部分支持，神奈川县先进工业技术研究所该项目是在住友化学下一代环境设备协同研究中心进行的，并得到了实际应用示范项目“下一代半导体生态材料组（东正树组组长）”、日本学术振兴会科学研究资助金（项目编号：JP23KJ0919、JP24K17509、JP24H00374）、国际/产学合作逆向创新材料创建项目。
术语解释
(1)钙钛矿型：通式ABO3表示。(2) 铁磁性：即使不施加磁场也能保持磁化的性质，并且磁化方向可以根据外部磁场的方向可逆地反转。(3)铁电性：即使在没有施加电场（电压除以施加电压的样品的厚度）时也具有电极化（由于材料中的阳离子和阴离子的重心未对准而导致的不平衡电荷）并且电极化的方向可以根据外部电场的方向可逆地反转的性质称为铁电性。(4)负热膨胀：普通物质表现出正热膨胀，这意味着它们受热时体积和长度增加。然而，某些材料在加热时会发生可逆收缩。这种特性称为负热膨胀，对于开发零热膨胀材料非常重要。
联系信息
（研究相关）东京理科大学研究所自主系统材料研究中心/前沿材料研究所教授东正树电子邮件：mazuma[在]msliirisctacjp电话/传真：045-924-5315
神奈川县产业技术研究所下一代半导体生态材料组专职研究员西洼拓海电子邮件：tnishikubo[在]msltitechacjp电话：045-924-5342 传真：045-924-5318
V体育物理与工程系教授壬生笃邮箱：k_mibu[在]nitechacjp电话：052-735-7904
高亮度光科学研究中心衍射与散射促进办公室首席研究员川口正吾邮箱：川口[在]spring8orjp电话：050-3502-3683
京都大学研究生院研究生院教授山本贵文邮箱：yama[在]kuchemkyoto-uacjp电话：075-753-3990
(关于KISTEC实际应用示范项目“下一代半导体生态材料组”)地区独立行政机构神奈川县产业科学技术研究所研究开发部邮箱：rep-kenkyu[在]kistecjp电话：044-819-2034
（关于 JST 业务）日本科学技术振兴机构战略研究推进部绿色创新组安藤佑介电子邮件：波峰[在]jstgojp电话：03-3512-3531 传真：03-3222-2066
（关于公共关系）东京理科大学总务企划部公关科面试申请页面：电子邮件：媒体[在]admisctacjp电话：03-5734-2975、传真：03-5734-3661
光明科学研究中心、利用促进部、传播信息部电子邮件：kouhou[在]spring8orjp电话：0791-58-2785
V体育企划公关科邮箱：pr[在]admnitechacjp电话：052-735-5647
京都大学公共关系办公室国际公共关系组电子邮件：通讯[在]mail2admkyoto-uacjp电话：075-753-5729 传真：075-753-2094
日本科学技术振兴机构公关部电子邮件：jstkoho[在]jstgojp电话：03-5214-8404、传真：03-5214-8432
*请将每个 [at] 替换为 @。
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