| Project/Area Number |
11F01364
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Electronic materials/Electric materials
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
武田 博明 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 准教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZUBAIR M.a. 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 外国人特別研究員
ZUBAIR M.A. 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 外国人特別研究員
ZUBAIR MohammadA. 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2011 – 2013
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 非鉛材料 / 粒界構造 / 電場応答 |
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| Research Abstract |
本年度はBaTiO_3-(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 (BT-BKT)セラミックスを作製し、誘電特性および焦電特性評価を行った。その結果、BKT置換量の増加に伴いキュリー点が上昇し、BKT90mol%ではT_mがおよそ380℃を示すことがわかった。しかし、BKT50mol%以上の組成ではリラクサー型強誘電体的振る舞いを示すため、誘電率のピークは周波数に依存しT_cが決定できない。そこで、正確な分極消失温度を検証するため、焦電電流測定を行った。その結果、BKT80mo1%で脱分極温度は300℃に達した。このことからBT-BKTセラミックスで3000℃程度まで動作温度を上げることが可能であることが分かった。この結果を受け、同セラミックスの半導体化およびPTC特性の発現を目指した。BKT5mol%およびBKT10mol%の半導体セラミッスは、低酸素濃度での焼結後の大気アニール処理後、PTC特性を発現した。一方、BKT15mol%およびBKT20mol%の半導体セラミックスでは、大気アニール処理を行わなくてもPTC特性が発現し、BKT20mol%の半導体セラミックスでは動作温度が205℃まで達している。このようにBKT置換により130℃以上の高温で動作する非鉛系PTCRセラミックスが作製できることが示された。さらに、BT-BKT半導体セラミックスの電気伝導特性を比較・検討するために、複素インピーダンス解析を行った。その結果、大気アニール処理することで粒内に表面層が現れ、その表面層がPTC特性に関係することがわかった。さらに、これらの粒界の電場応答解析として、導電モードSEM観察による各粒界での電気的特性評価を行った。粒界には明瞭な電子線誘起電流発生によるコントラストが現れ、二重ショットキー障壁が存在することが確認された。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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