2010 Fiscal Year Annual Research Report
in-situドメインコントロールによる強誘電体物性の制御
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22560030
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
西田 謙 防衛大学校, 電気情報学群, 准教授 (40299384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舟窪 浩 東京工業大学, 総合理工学研究科, 准教授 (90219080)
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| Keywords | ラマン分光法 / その場観察 / チタン酸鉛 / チタン酸ジルコン酸鉛 / 酸化物薄膜 |
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| Research Abstract |
チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr, Ti)O_3)は、現在最もよく使われている圧電セラミック材料のひとつである。膜厚が3～5μm程度のPb(Zr, Ti)O_3厚膜は、圧電特性において高い直線性を示すことから、圧電アクチュエータへの応用が期待されている。Pb(Zr, Ti)O_3の圧電性を決定づけているのは、膜中のドメインであることは広く認められているが、その特性とドメイン構造との関係は明らかでない。更にドメインの生成機構はまったく解明されてこなかった。しかし、最大の特性が出現するドメイン構造の設計が現在のPb(Zr, Ti)O_3研究の最重要課題であることは議論の余地は無い。そこで、本研究は、強誘電体の物性と強い相関のあるドメインの生成過程をin-situ(その場)で観察し、ドメインの生成をコントロールするパラメータを明らかにし、所望の構造を有する強誘電体ドメインの生成を行う。これによりドメイン制御という新しい考えに基づく強誘電体物性制御技術の確立を行う。平成22年度は、1年目の研究としてPb(Zr, Ti)O_3エピタキシャル膜作製技術の確立と、PbTiO_3エピタキシャル膜のドメイン形成過程のin-situモニタリングによるドメイン構造生成の決定要因の解明を行い基礎データの取得を行った。
Pb(Zr, Ti)O_3エピタキシャル膜の作製には、有機金属気相成長法を使用した。原料の供給量及び成膜温度、圧力を調整し、単相のPb(Zr, Ti)O_3エピタキシャル膜の作製に成功した。さらに、既往の研究の発展として基板の種類を換え、薄膜中に導入する熱応力を変化させPbTiO_3薄膜中のドメインに対する影響を調べた。その結果、それぞれ圧縮及び引っ張り応力の印加される基板によりPbTiO_3薄膜中に生成されるa及びcドメインの量に変化があることがわかった。
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Research Products
(6 results)
