2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11650330
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
唐木 智明 富山県立大学, 工学部, 助手 (10254236)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 正 富山県立大学, 工学部, 助手 (90305483)
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| Keywords | ランガサイト単結晶 / 圧電単結晶 / 表面弾性波素子 / チョクラルスキー法 / 単結晶育成 / 圧電定数 |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続き、ランガサイト構造圧電単結晶の探索とチョクラルスキー法を用いる育成を行った。Geが原因でBa_3Ga_2Ge_4O_<14>(BGG)の粘性が高くて、引き上げにくいことはすでに報告した。
まずSi或いはSnでGeを置換し、Ba_3Ga_2Ge_<1-x>Si_xO_<14>(BGGSi)(x=1,2,3,4)及びBa_3Ga_2Ge_<1-x>Sn_xO_<14>(BGGSn)とBa_3Ga_2Si_<1-x>Sn_xO_<14>(BGSiSn)(x=0.5,1,)を合成し、その結晶構造を調べた。BGGSiのx=1と(BGGSn)の二つ組成はランガサイト構造を持つが、他の構造も混在している。残りはランガサイト構造以外のものである。結局、この系には完全なランガサイト構造の組成が見付からなかった。
NbとSiでGeを置換したBa_3Nb_<0.5>Ga_<2.5>Si_3O_<14>(BNGS3)、Ba_3NbGa_3Si_2O_<14>(BNGS)及びBa_3Nb_2Ga_4O_<14>(BNG)組成を試みた。BNGは非ランガサイト構造であり、BNGS3ランガサイトと他の構造が混在し、BNGSだけが完全なランガサイト構造を有する。BNGSの融点は1262℃である。
Baの代わりにCaをAサイトに入れたCa_3NbGa_3Si_2O_<14>(CNGS)を合成し、完全なランガサイト構造を持つことが確認できた。その融点は1325℃である。
さらに、(Ba_xCa_<3-x>)NbGa_3Si_2O_<14>(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,3)を検討した。それぞれの融点は1325℃、1276℃、1220℃、1160℃、1160℃、1228℃、1262℃である。しかしX線回折の結果、全ての組成においてCNGSとBNGSが固溶せず、二相に分離してしまった。
幾つのランガサイト単結晶の格子定数のa/cを比べてみた。Nd_3Ga_5SiO_<14>、Pr_3Ga_5SiO_<14>、La_3Nb_<0.5>Ga_<5.5>O_<14>、La_3Ga_5SiO_<14>、La_3Ta_<0.5>Ga_<5.5>O_<14>、CNGS、BNGSはそれぞれ1.595、1.600、1.604、1.604、1.605、1.628、1.635である。CNGSとBNGSには大きな圧電定数が期待されている
CNGSを育成した結果、ほぼ無色透明な2cm角の単結晶が得られた。育成は空気中で行い、引き上げ速度は1mm/h、育成方向はa軸方向である。現在この結晶の評価を行っている。
BNGSを育成してみたが、電気特性が測定できるほどの単結晶は得られていない。更なる努力が必要である。
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