1997 Fiscal Year Annual Research Report
巨大自発分極強誘電体の諸機能の発現機構とセンサーの高機能複合化への展開
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09650353
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
安田 直彦 岐阜大学, 工学部, 教授 (90021625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大和 英弘 岐阜大学, 工学部, 助手 (70270973)
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| Keywords | 強誘電体材料 / 複合ペロブスカイト / 酸化物固溶体 / 組成調整 / 巨大自発分極 / 高機能性強誘電体センサー素材 / 極微細構造制御 / 焦電特性 |
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| Research Abstract |
複合ペロブスカイト酸化物強誘電体及びそれらの固溶体において構造(組成)変化に伴う誘電・圧電・電歪・焦電特性等の変化を本科学研究費補助金で購入したインピーダンスゲインフェーズアナライザーを用いて明らかにし、それらに伴う多様な機能の発現と高性能指数を有する強誘電体素材開発の観点,特にデバイスの性能指数を上げるには巨大自発分極を発生させることが肝要,から強誘電体材料の設計指針を与えた.強誘電体材料はpb(In_<1/2>Nb_<1/2>)O_3(PIN),Pb(Mg_<1/2>W_<1/2>)O_3(PMW)及びそれらのPbTiO_3(PT),-PbZrO_3(PZ)固溶体系である.order-dsiorder性が制御された単結晶をPbO-B_2O_3PbF_2flux法により育成することに成功した。PINでは熱処理によるB-siteのchemical orderingばかりでなく静水圧力を印加することによりrelaxorから反強誘電相への相転移を観測し,B-siteのdisorderingに伴う余剰体積△Vが巨大誘電率ε,自発分極Psを発生させるのに重要な役割を果たすことを明らかにした.一方,PIN及びPMWを用いて、B siteの配列規則性の制御を、従来行われてきた熱処理ではなく、単純ペロブスカイトPZ,PTを固溶させること(組成制御)により行い、自発分極Psがセラミックスでも40μC/cm^2にも達する,また誘電率ε=20000を出現された。モルフォトロピック相境界付近では多種の大きさの粉となるdoma inが共存していることを,また誘電特性・結晶構造特性の変化を結晶-化学的考察も含め明らかにし、巨大Ps,εとそれに伴う諸機能の発現機構に関する新知見をB-siteの規則性に関するナノ・スケールでの極微細構造との関連で得た。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Naohiko Yasuda: "Presswre-indured dielectric clinge from relaxor to antifervoelectre behavior in disordered Pb (In y_2 Nby_2)O_3" Journal of the Physical Society of Japan. 66巻7号. 1920-1923 (1997)
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[Publications] Kenji Nomura: "X-ray study of phase transitions in Pb In_<1/2> Nby_2O_3" Journal of the Physical Society of Japan. 66巻7号. 1856-1859 (1997)
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[Publications] Naohiko Yasuda: "Morphotropic phase bonn daries and pyroelectric proporties in Pb(Mg_<1/2>W_<1/2>)O_3-PbTiO_3 systems" Pioc.9th Intern.Mect. Fervoelectricity Seoul,1997年 Journal of Korem physical society. (in press). (1998)
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[Publications] Naohiko Yasuda: "Antifervoelectricity in lead indium niobate" Proc.9th Intern. Mect. Fervoelectricity Seowl,1997年 Journal of Korem physical society. (in press). (1998)
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[Publications] Kenji Nomura: "Phaes transctyns in ordered and disordered lead indium niobrte" Proc.9th Intern. Mect. Fervoelectricity Seowl,1997年 Journal of Korem physical society. (in press). (1998)
