2005 Fiscal Year Annual Research Report
ゾルゲル法により生成したアモルファス薄膜への外部磁界印加による結晶配向性の制御
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17560017
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
木村 秀夫 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, アソシエートディレクター (50343843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 秀幸 独立行政法人物質・材料研究機構, 強磁場研究センター, 主幹研究員 (10343857)
小澤 清 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所, 主幹研究員 (90343855)
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| Keywords | ゾルゲル法 / 結晶化 / 配向制御 / 層状化合物 / 強誘電体 / 強磁界 / 薄膜 |
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| Research Abstract |
ユビキタス社会の到来には、機器の小型化が重要である。電子回路部分の小型化は比較的容易だが、アクチュエーター、振動子部分の小型化は、機械的駆動部が必要なため容易ではない。形状記憶合金の利用もあるが、有望なのは圧電体の電気-機械結合の利用である。小型化のためには圧電体薄膜の利用が重要だが、圧電体はバルク結晶としての使用が多く、特性の良い圧電体薄膜の生成は困難である。圧電体薄膜の効率的生成にはゾルゲル法が有効である。本研究は、ゾルゲル法により生成したアモルファス薄膜の結晶化の際に磁界を印加することで結晶配向性を制御して圧電・強誘電特性を向上させ、小型高性能アクチュエーター、振動子の実現を目指す。
対象試料としては、鉛フリーの要請もあることから、誘電体でもある圧電体のKNbO_3、LiNbO_3、Bi_4Ti_3O_<12>薄膜とする。研究代表者と研究分担者(小澤)は、既存の設備を使用して、従来のゾルゲル法、新しいゾルゲル法、スピンコート法によりアモルファス薄膜を幾種類かの基板上に作製した。一つの試料の作製には1週間程度が必要であった。
今年度は、装置の都合からKNbO_3、LiNbO_3、Bi_4Ti_3O_<12>アモルファス薄膜の作成、磁界無しでの結晶化実験を実施し、X線回折によって結晶配向性を調べ、磁界印加による結晶配向性制御の比較データを取得した。
次年度は、KNbO_3、LiNbO_3、Bi_4Ti_3O_<12>アモルファス薄膜を磁界中熱処理により結晶化させて結晶薄膜とし、磁界の印加方向・印加時間、雰囲気、熱処理温度、熱処理後の冷却速度などの検討を行うとともに、結晶配向性を調べる予定である。
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