2010 Fiscal Year Annual Research Report
高品質チタン酸ジルコン酸鉛単結晶膜の作製とその基礎特性解明
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21360316
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
舟窪 浩 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (90219080)
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| Keywords | 単結晶 / チタン酸ジルコン酸鉛 / 基礎特性 |
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| Research Abstract |
Pb(Zr,Ti)O_3[以後PZT]は大きな電気的エネルギーと機械的エネルギーの変換特性(圧電特性)を有し、発見から50年以上を経過した現在でも、インクジェットプリンタのヘッド等に幅広く使用されている。しかしPb(Zr,Ti)O_3はこれまで単結晶の作製がほとんど成功しておらず、自発分極値等の基礎物性や、その結晶方位依存性は明らかにされていないのが現実である。
本申請は、単結晶厚膜の作製に世界で初めて成功した申請者の成果を基に、以下の2項目を行うことを目的としている。
1)さらに高品質のPb(Zr,Ti)O_3単結晶を作製する。
2)得られたPb(Zr,Ti)O_3単結晶を用いて基礎物性を明らかにする。
高品質な結晶作製が可能なMOCVD法を用いて研究を行い、上記1)おおび2)の結果に対し、以下の結果を得た。
○基板と膜の熱歪みを利用することで、従来のPbTiO_3が多い正方晶系の膜に加えて、PbZrO_3が多い組成の菱面体系の膜でも結晶配向制御した単結晶基板上に非90°ドメインの無い膜を作製することに成功した成功した。また、非180°ドメインの体積分率を変えた膜の作製にも成功した。
○非180°ドメインの多い膜では、圧電性や強誘電性の体積分率依存性から、電界の印加によって分極が反転している可能性が示唆された。
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[Journal Article] Single crystal-like selection rules for unipolar-axis oriented tetragonal Pb(Zr, Ti)O_3 thick epitaxial films2010
Author(s)
Mitsumasa Nakajima, Takashi Fujisawa, Yoshitaka Ehara, Tomoaki Yamada, Hiroshi Funakubo, Hiroshi Naganuma, Soichiro Okamura, Ken Nishida, Takashi Yamamoto, Minoru Osada
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Journal Title
Appl.Phys.Lett.
Volume: 97
Pages: 111901-1-3
Peer Reviewed
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