LiNbO_3、LiTaO_3単結晶の弾性関連物理定数の高精度測定に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07455127
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 櫛引 淳一 東北大学, 工学部, 教授 (50108578)
• Keywords: 弾性関連物理定数決定法 / 直線集束ビーム超音波顕微鏡 / バルク超音波計測システム / LiNbO_3 / LiTaO_3 / 漏洩弾性表面波速度測定 / 縦波・横波速度測定 / 密度測定

Research Abstract

本研究では、本研究代表者らが発明・開発したLFB超音波顕微鏡システムと超高周波バルク超音波計測システムを使用した「圧電単結晶弾性関連物理定数決定法」を新しく開発し、LiNbO_3とLiTaO_3の単結晶に対して、弾性表面波及びバルク波速度値で5桁の有効数字を与えられる弾性関連物理定数のすべての独立な成分を高精度に測定・決定することを目指すものである。
平成7年度の研究成果を要約すると以下の通りである。
1.LFBシステムの絶対精度と校正法の確立:測定の再現性向上のために、絶対距離測定用レーザー測長器を導入し、また、絶対計測システムとして完成するために、GGG(Gadolinium Gallium Garnet)単結晶を標準試料としたシステム校正法を開発した。音速測定において絶対精度±0.01%、相対精度±0.001%を達成した。
2.LiNbO_3とLiTaO_3の測定試料の作製:直径100mm、長さ60mmのコングルエント組成のLiNbO_3単結晶およびLiTaO_3単結晶から物理定数測定と精度確認のために必要な各種結晶面基板を面精度5分以内、平行度10秒以内で用意した。
3.LiNbO_3とLiTaO_3の単結晶の密度測定:LiNbO_3単結晶に対しては4,648kg/m^3(公表値:4.7X10^3kg/m^3)、LiTaO_3単結晶に対しては7,469kg/m^3(公表値:7.45X10^3kg/m^3)であることを明らかにした。
新「圧電単結晶弾性関連物理定数決定法」の開発:高精度に定数を決定するために、バルク波速度とLSAW速度を混用した方式とプログラムを開発中である。