阪大,様々な材料に貼り付け可能な機能性酸化物を作製

大阪大学は,将来のエレクトロニクス材料として期待されている二酸化バナジウムを,どこへでも貼り付けられる材料である六方晶窒化ホウ素上に薄膜成長させることに世界ではじめて成功した(ニュースリリース)。

セラミックス材料である二酸化バナジウムは,熱や光,ひずみなどの外からの刺激によって絶縁体から金属に敏感に変化することが知られており,スイッチ素子やセンサーへの応用展開が期待されている。二酸化バナジウムを実際に電子素子へと応用させるためには,基板とよばれる土台の上で薄膜成長させる必要がある。

これまで,二酸化バナジウムの成長基板としては,主にサファイアなどのセラミックス材料が用いられてきた。しかし,セラミックスのような硬い基板上の二酸化バナジウムは,近年その需要が急速に高まっているフレキシブル素子やペーパー素子などへの応用が困難だった。

今回,研究グループは,二酸化バナジウムがどのような材料上へも張り付けられる層状物質である六方晶窒化ホウ素上に薄膜成長できることを明らかにした。そして粘着性のポリマー材料を使うことによって,六方晶窒化ホウ素と二酸化バナジウムとの積層構造を元の土台から剥がし,ガラスや紙などの別の材料上へその構造を壊すことなく移し変えることに成功した。

研究グループは,今回の研究により,これまで作製が困難であった二酸化バナジウムの特性を活かした全く新しいフレキシブル素子の実現が期待されるとし,例えば,近年需要が高まっている体温の変化を敏感に感知するウェアラブルセンサーや,どのような形状の窓へも張り付けられるスマートウィンドウの開発が期待されるとしている。

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