2研究成果 ／ 誘電体材料設計
R-6
2026
第一原理計算に基づくウルツ鉱型強誘電体の材料設計指針
アピールポイント
材料探索のための計算自動化、機能特性の支配因子の抽出
【技術シーズ：強誘電特性の第一原理計算／支配因子解析】
背景・課題
・ウルツ鉱型強誘電体は抗電界が高く、実用的な抗電界を有する新材料が期待
・ウルツ鉱型強誘電体の材料探索と、データ科学に基づく材料設計指針が必要
解決手段
・第一原理計算の自動化による強誘電特性評価と材料探索
・形式電荷や電気陰性度などの組成記述子による特性の支配因子解析
成果・新規性
①第一原理計算により実用的な抗電界が期待できるウルツ鉱型材料として、Liハロゲン化物やBaO、NaI、MgOを見出した。
②構成イオンの価数による自発分極と反転障壁エネルギーの強い線形相関
一方、イオン結合性の制御により、高分極と低反転障壁の両立可能性が示唆
①実用化が期待できる，低反転障壁領域(< 0.25 eV/f.u.)の化合物
②配因子解析から得られた特性分布の説明
期待される市場・応用
・新規強誘電体材料、強誘電体メモリ、セラミックスコンデンサ
謝 辞：本研究の一部は、文部科学省データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト事業（JPMXP1122683430）、「富岳」成果創出加速プログラム（JPMXP1020230327）の一環として実施されたものである。また、「富岳」 の計算資源の提供を受けて実施された（課題番号: hp240223）。
担当者：設樂一希、横井里江、田口綾子、森分博紀