日本東京大學(xué)物性研究所副教授德永將史的研究小組前不久宣布，與日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、福岡大學(xué)、上智大學(xué)及青山學(xué)院大學(xué)合作，在鉍鐵氧體中發(fā)現(xiàn)了以前不為人所知的新方向的電介質(zhì)極化成分，并驗(yàn)證該電介質(zhì)的極化可通過磁場(chǎng)來(lái)控制。這種電介質(zhì)的極化在施加一次磁場(chǎng)后會(huì)變成與原來(lái)不同的狀態(tài)，去除磁場(chǎng)后也可繼續(xù)保持狀態(tài)不變，因此有望作為非易失性存儲(chǔ)材料來(lái)使用。而且，這一效應(yīng)在攝氏27度的室溫下仍可觀測(cè)到。

　　鉍鐵氧體是化學(xué)式為BiFeO₃的化合物。其結(jié)晶構(gòu)造與代表性強(qiáng)介電體鈦酸鋇以及因巨大磁阻而為人所知的錳氧化物一樣，以鈣鈦礦構(gòu)造為基本構(gòu)造。鉍鐵氧體作為不含鉛的強(qiáng)介電體能夠擁有較大的自發(fā)電介質(zhì)極化狀態(tài)，處于強(qiáng)介電體與磁性共存的“多鐵性狀態(tài)”。

　　磁性和強(qiáng)介電性共存的多鐵性物質(zhì)作為未來(lái)低功耗存儲(chǔ)器件的候補(bǔ)，以前進(jìn)行過大量研究。但以前發(fā)現(xiàn)的多鐵性物質(zhì)幾乎只在攝氏負(fù)200度以下才顯示出該特性，這一點(diǎn)成為實(shí)用化的巨大障礙。而鉍鐵氧體由于可在室溫下以多鐵性狀態(tài)來(lái)工作，因此作為新一代存儲(chǔ)材料備受關(guān)注。不過，要想用于存儲(chǔ)，還需要具有磁性或介電性一方變化時(shí)另一方也隨之變化的性質(zhì)。此次就成功地確認(rèn)了該現(xiàn)象。
　　向鉍鐵氧體的優(yōu)良單結(jié)晶施加強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)顯示，除了以前已知的、與結(jié)晶c軸平行的電介質(zhì)極化之外，還存在與結(jié)晶c軸垂直的電介質(zhì)極化，并查明這種新的電介質(zhì)極化成分可通過磁場(chǎng)來(lái)控制。而且一旦極化后即使施加釹燒結(jié)磁鐵可輸出的1T左右的磁場(chǎng)，電介質(zhì)的極化狀態(tài)也不會(huì)改變。此次用強(qiáng)磁場(chǎng)使特性發(fā)生了變化，但今后將嘗試用電場(chǎng)來(lái)控制以便用于實(shí)際。以前的報(bào)告以及此次的成果已顯示出利用電場(chǎng)來(lái)控制的可能性。如果利用電場(chǎng)的控制得以實(shí)現(xiàn)，那么鉍鐵氧體將進(jìn)一步接近成為存儲(chǔ)材料的目標(biāo)。

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