1999 Fiscal Year Annual Research Report

高分子を用いた均一沈殿による電子セラミックスの超構造の制御と誘電特性

Research Project

Project/Area Number	10650661
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	掛川一幸千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50009693)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上川直文千葉大学, 工学部, 助手 (60282448)
Keywords	緩和型強誘電体 / ペロブスカイト構造 / 超構造 / ポリエチレングリコール / 乾式法
Research Abstract	緩和型強誘電体は、誘電率の温度変化においてキュリー点近傍でブロードなピークを示す。一般に緩和型強誘電体はペロブスカイト構造を有するがPb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3 (PMN),Pb(Ni_<1/3>Nb_<2/3>)O_3 (PNN),Pb(Zn_<1/3>Nb_<2/3>)O_3 (PZN)の様にペロブスカイト構造の安定性が低く単一相を得るのが非常に困難な化合物が多い。また、緩和型強誘電体に特有の誘電率の温度依存性は、ペロブスカイト構造のBサイトの陽イオン分布の規則化度により決まる。本研究では、様々な陽イオンに配位して複合体を形成するポリエチレングリコール(PEG)に注目した。ペロブスカイト構造のBサイトを構成する陽イオンとPEGの複合体を調製し焼成することでPEG-陽イオン複合体中の陽イオン分布を反映した酸化物を調製した。それにAサイトを構成する陽イオンからなる酸化物を混合した後、焼成することでPMNおよびPNNの調製を行った。そして、PEG-陽イオン複合体の構造とペロブスカイト相の生成しやすさ及びBサイトの陽イオン分布の規則化度の関係について明らかにした。 PEGを用いる方法でPMNを調製した場合、原料酸化物粉体の混合と焼成による乾式法を用いた場合より300K以上低い温度でペロブスカイト構造の単一相律ることができた。さらにPEG-陽イオン複合体のPEG分子量の増加により、LaドープPMNの超構造の生成が促進された。これらのPMNの誘電率の温度依存性は、PEG分子量に依存した。また、PNNは通常の乾式法では安定なペロブスカイト構造を有するBaTiO_3やPbTiO_3の数mol%添加ではペロブスカイト構造単一相を得ることができない。しかし、本法を用いることによってBaTiO_3を1mol%添加し1373K,1hの焼成で単一相を得ることができた。

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] K. Kakegawa: "Homogenization Mechanism of Perovskite Solid Solutions"Ferroelectrics. 224. 339-345 (1999)
[Publications] K. Kakegawa: "Estimation of Compositional Fluctuation in PZT System"Key Engineering Materials. 169-170. 11-14 (1999)
[Publications] 阿部能之: "湿式乾式組み合わせ法で合成したPb(Zr_xTi_<1-x>)_<1-y>(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3固溶体の機械的品質係数"電気化学及び工業物理化学. 67[10]. 985-987 (1999)
[Publications] 阿部能之: "PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3三成分系ペロブスカイト固溶体の三方晶領域における組成変動領域の定量"日本化学会誌. 10. 671-676 (1999)
[Publications] Y. Abe: "A New Method for the Preparation of Compositionally Homogeneous and Pyrochlore-Free Solid Solution of Pb(Mg_<1/3>Ta_<2/3>)O_3-Pb(Yb_<1/2>Ta_<1/2>)O_3 System"Mater. Res. Bull.. 34 [10-11]. 1673-1682 (1999)
[Publications] Y. Abe: "Piezoelectric and Dielectric Properties of Solid Solution of PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3 System"Solid State Commun.. 113(6). 331-334 (1999)
[Publications] 上川直文: "ポリエチレングリコールを用いた沈殿法によるシュウ酸塩の調製と沈殿生成過程"日本化学会誌. 3. 187-193 (2000)
[Publications] 上川直文: "ポリエチレングリコール-陽イオン複合体の酸化によるLaドープマグネシウムニオブ酸鉛の合成"日本セラミックス協会誌. 108(4). 387-391 (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

高分子を用いた均一沈殿による電子セラミックスの超構造の制御と誘電特性

Principal Investigator

掛川 一幸 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50009693)

Research Products

[Publications] K. Kakegawa: "Homogenization Mechanism of Perovskite Solid Solutions"Ferroelectrics. 224. 339-345 (1999)

[Publications] K. Kakegawa: "Estimation of Compositional Fluctuation in PZT System"Key Engineering Materials. 169-170. 11-14 (1999)

[Publications] 阿部 能之: "湿式乾式組み合わせ法で合成したPb(Zr_xTi_<1-x>)_<1-y>(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3固溶体の機械的品質係数"電気化学及び工業物理化学. 67[10]. 985-987 (1999)

[Publications] 阿部 能之: "PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3三成分系ペロブスカイト固溶体の三方晶領域における組成変動領域の定量"日本化学会誌. 10. 671-676 (1999)

[Publications] Y. Abe: "A New Method for the Preparation of Compositionally Homogeneous and Pyrochlore-Free Solid Solution of Pb(Mg_<1/3>Ta_<2/3>)O_3-Pb(Yb_<1/2>Ta_<1/2>)O_3 System"Mater. Res. Bull.. 34 [10-11]. 1673-1682 (1999)

[Publications] Y. Abe: "Piezoelectric and Dielectric Properties of Solid Solution of PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(Mg_<1/3>Nb_<2/3>)O_3 System"Solid State Commun.. 113(6). 331-334 (1999)

[Publications] 上川 直文: "ポリエチレングリコールを用いた沈殿法によるシュウ酸塩の調製と沈殿生成過程"日本化学会誌. 3. 187-193 (2000)

[Publications] 上川 直文: "ポリエチレングリコール-陽イオン複合体の酸化によるLaドープマグネシウムニオブ酸鉛の合成"日本セラミックス協会誌. 108(4). 387-391 (2000)

掛川一幸千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50009693)

[Publications] 阿部能之: "湿式乾式組み合わせ法で合成したPb(Zr_xTi_<1-x>)_<1-y>(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3固溶体の機械的品質係数"電気化学及び工業物理化学. 67[10]. 985-987 (1999)

[Publications] 阿部能之: "PbZrO_3-PbTiO_3-Pb(M_<1/3>Nb_<2/3>)_y)O_3三成分系ペロブスカイト固溶体の三方晶領域における組成変動領域の定量"日本化学会誌. 10. 671-676 (1999)

[Publications] 上川直文: "ポリエチレングリコールを用いた沈殿法によるシュウ酸塩の調製と沈殿生成過程"日本化学会誌. 3. 187-193 (2000)

[Publications] 上川直文: "ポリエチレングリコール-陽イオン複合体の酸化によるLaドープマグネシウムニオブ酸鉛の合成"日本セラミックス協会誌. 108(4). 387-391 (2000)