| Research Abstract |
新規チタン酸バリウムBaTi_2O_5(BT2と略)は,転移温度Tcが470℃と高く,Tcでの誘電率は助εb=30,000(単斜晶のb軸方向)と大きく,産業界で広く利用されているチタン酸バリウムBaTiO_3(BT1と略)に優る応用的可能性を秘めている。しかし,BT2は,1150℃以上でBT1とBa_6Ti_17O_40に分解するため,急冷法で小さな針状結晶が得られているにすぎず,また,通常のBaOとTiO_2を用いた固相反応にて,BT2粉体を合成することも難しい。本研究では,まずBT2の緻密セラミックスの合成を目指し,チタニウムテトライソプロキシドとバリウムジエトキシドを原料としたゾル・ゲル法を用い,650℃の低温で焼成することで,BT2ナノ粒子の合成を行った。さらに,放電プラズマ焼結法(SPS法)を用いて,20MPa・1000℃・5分の焼成条件で,相対密度96%以上の緻密セラミクスを焼成した。また,KFを僅か1%添加したBT2セラミックスにおいて,室温付近にピークを持つリラクサーを作り出すことができた。これらの成果をまとめ,昨年Applied Physics Letters誌などに論文として報告した。今年は,グレイン制御技術を確立するため,ホットホージ法と組み合わせたSPS法を試み,軸性応力に垂直方向にb-軸がそろったグレインが成長することが,SEMや誘電測定から,明らかとなった。これらのプロセス技術の詳細については,JJAPの5月号に掲載予定である。一方,BT2の大型単結晶を育成するために,坩蝸降下炉での育成実験を進め,降下速度や温度制御などの条件出しを行った。さらに,BT2の相転移機構を解明する目的で,BT1にKFを添加した単結晶を育成し,KF添加による物性の違いをBT1とBT2の両物質で比較した。これらの成果を元に,国際会議にて,招待講演を行った。
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