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2022 Fiscal Year Annual Research Report

PZT代替を目指す高性能非鉛圧電材料の創製

Research Project

Project/Area Number 20H02471
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

任 暁兵  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 上席研究員 (50292529)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords非鉛圧電材料
Outline of Annual Research Achievements

半世紀以上に亘って巨大な圧電産業を支えてきた圧電材料の「優等生」であるPZTは有毒な鉛を含有するため、世界規模の環境規制で使用禁止される予定である。それによって、これまでPZTに依存してきた巨大な圧電産業は大きな危機に直面しており、PZTの圧電特性及び特性の安定性に匹敵する高性能の非鉛圧電材料の開発は喫緊の課題となった。本研究では、我々の重要な研究成果に基づいて、非鉛圧電材料開発に関する原理的な難問を解決し、圧電特性と安定性の両方がPZTに匹敵する非鉛圧電材料を創出することを目的とする。
本年度では、これまでの研究結果に踏まえて、下記の重要成果が得られた。1、新規非鉛圧電材料の組成最適化と特性評価と通じて、ソフトPZT(d33が600p
C/N)とハードPZT(d33が250‐300pC/N、Qmが500‐800)に同等な圧電特性を持つ高性能非鉛圧電材料の創製に成功し、近くに特許出願する予定
である。2、非鉛圧電材料における臨界相転移の役割を明らかにし、高圧電特性の起源を解明した。3、添加元素によるre-entrant strain glass相転移をCaT
iO3-La系セラミックスに発見し、それによるセラミックスの強靭化効果を発見した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Xi'an Jiaotong University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Xi'an Jiaotong University
  • [Journal Article] Toughening Ceramics down to Cryogenic Temperatures by Reentrant Strain-Glass Transition2023

    • Author(s)
      Fang Minxia、Ji Yuanchao、Ni Yan、Wang Wenjia、Zhang Hengmin、Wang Xifei、Xiao Andong、Ma Tianyu、Yang Sen、Ren Xiaobing
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 130 Pages: 116102

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.130.116102

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stabilized piezoelectricity upon ferro-ferro phase transition achieved by aging induced domain memory effect in acceptor doped lead-free ceramics2022

    • Author(s)
      Yin Mengye、Fang Minxia、Ji Yuanchao、Wang Dong、Ren Xiaobing
    • Journal Title

      Scripta Materialia

      Volume: 219 Pages: 114872~114872

    • DOI

      10.1016/j.scriptamat.2022.114872

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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