東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 材料系の早川晃鏡教授、安藤慎治教授、高橋陸助教、佐子奈津子研究員らの研究グループは、「分子ゆらぎ」を制御した新しいポリイミド絶縁材料の開発、および新材料による高周波誘電損失の低減に成功しました。

高速・大容量通信ではGHz帯の高周波信号が利用されますが、絶縁材料内部の分子運動や吸着した水分子に起因する"ゆらぎ"によって、信号エネルギーが熱として失われることが重要な課題となっています。特に実使用環境では、空気中の水分子が材料内部に取り込まれ、分子構造にゆらぎが生じることで誘電特性が劣化し、信号損失が増大することが知られています。
本研究では、かご型有機–無機ハイブリッド構造であるダブルデッカーシルセスキオキサン（DDSQ）と疎水性シクロヘキシル基を組み合わせた独自の分子設計により、高周波領域における双極子分極由来の高分子鎖ゆらぎを抑制しました。DDSQを主鎖に有するポリイミドは、10–20 GHzの周波数帯において低い誘電率（2.57）および極めて低い誘電正接（0.0019）を示すとともに、相対湿度10–60%の範囲において優れた湿度安定性を示しました。本成果は、高周波領域における新たな高分子絶縁材料の設計指針を示すものであり、次世代半導体パッケージ、高速情報処理デバイスを支える基盤材料への応用が期待されます。

本成果は、2026年7月6日（現地時間）付に Nature Portfolio の国際学術誌「Communications Materials 」に掲載されました。