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» 2018年03月29日 09時30分 公開

新材料開発に新たな設計指針:TDKら、高誘電率材料の設計システムを開発

ファインセラミックスセンターとTDK、京都大学、物質・材料研究機構(NIMS)らの研究チームは、マテリアルズインフォマティクス手法を応用して、高誘電率材料を設計するためのシステムを開発した。

[馬本隆綱,EE Times Japan]

マテリアルズインフォマティクス手法を応用

 ファインセラミックスセンターとTDK、京都大学、物質・材料研究機構(NIMS)らの研究チームは2018年3月27日、マテリアルズインフォマティクス手法を応用して、高誘電率材料を設計するためのシステムを開発したと発表した。

 電子機器に搭載される積層セラミックコンデンサーは、誘電体材料と電極を積層した構造となっている。この誘電体材料は主にBaTiO3が長い間用いられてきたという。こうした中で、機器の小型化や高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサーに用いる誘電体材料も、より高い誘電率を有する新材料が求められている。

 そこで研究チームは、マテリアルズインフォマティクス手法を活用して第一原理計算を行い、誘電体材料を探索した。開発した誘電率材料設計手法は、TDKが主体となり2017年12月に特許を出願しているという。

マテリアルズインフォマティクスの概念図 出典:ファインセラミックスセンター、TDK他

 現在は、開発した設計手法を用いて得られた高誘電率候補材料について、合成・実証実験を行っているところだ。既に数種類の材料を合成することに成功しているという。

赤色の点が誘電率のテストデータ 出典:ファインセラミックスセンター、TDK他

 研究チームは今後、開発した高誘電率材料設計システムを活用して得られた候補材料について、合成手法の開発や量産化など実用化に向けた研究に取り組む。これと同時に、より高速に設計できる手法も開発する予定である。

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