結晶配向性チタン酸バリウムの圧電特性に及ぼす配向方向と微細構造の影響

• 研究課題/領域番号: 18560659
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 木村 敏夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70090040)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,070千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 570千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2007年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 結晶構造 / 組織制御 / チタン酸バリウム / 結晶配向 / テンプレート / テンプレート粒子成長法 / 圧電セラミックス / 圧電特性 / 反応性テンプレート粒子成長法

研究概要

圧電セラミックスを構成する結晶粒子の方向を一方向に揃えることにより、圧電特性が飛躍的に向上する。本研究では、テンプレート粒子成長法および反応性テンプレート粒子成長法を用い、結晶粒子が[100]、[110]および[111]方向に配向したBaTiO_3 を作製する手法を開発した。また、圧電特性に及ぼす配向方向の影響を調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Mechanism of Texture Development in Bi_<0.5>(Na,K)_<0.5>TiO_3 made by Templated Grain Growth Process (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Shoji、Kaori Fuse、Toshio Kimura
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 92巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Homo-Template Grains in Bi_<0.5>Na_<0.5>TiO_3 Prepared by Reactive- Templated Grain Growth Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Takao Motohashi、Toshio Kimura
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 91巻 ページ: 3889-3895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of <111>-Textured BaTiO_3 Ceramics by Templated Grain Growth Method Using Novel Template Particles (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Sato、Toshio Kimura
  • 雑誌名: Ceramics International 34巻 ページ: 757-760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of<111>textured BaTiO_3 Ceramics by Templated Grain Growth Method Using Novel Template Particles (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Sato, Toshio Kimura
  • 雑誌名: Ceramics International 34巻4号 ページ: 757-760
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of <110>-Textured BaTiO_3 Ceramics by Relative Templated Grain Growth Method using Needlelike TiO_2 Particles (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Sato、 Yusuke Yoshida、 Toshio Kimura
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 90巻 ページ: 3005-3008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Texture in Bi_<0.5>Na_<0.5>TiO_3 Prepared by Reactive- Templated Grain Growth Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Takao Motohashi 、Toshio Kimura
  • 雑誌名: Journal of the European Ceramic Society 27巻 ページ: 3633-3637
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of<110>Textured BaTiO_3 Ceramics by Relative Templated Grain Growth Method using Needlelike TiO_2 Particles (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Sato, Yusuke Yoshida, Toshio Kimura
  • 雑誌名: Journal of American Ceramic Society 90 ページ: 3005-3008
  • 査読あり
• [学会発表] TGG法による<111>配向BaTiO_3多結晶体の作製および圧電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 苑芸、木村敏夫
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2009年年会
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] TGG法による〈lll〉配向BaTiO_3多結晶体の作製および圧電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 苑 芸, 木村 敏夫
  • 学会等名: 日本セラミックス協会2009年年会
  • 発表場所: 千葉県野田市
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Texture Development in Bi_<0.5>(Na,K)_<0.5>TiO_3 Prepared by Hetero-templated Grain Growth Method (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Shoji、Toshio Kimura
  • 学会等名: Electroceraics XI
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Texture development in Bi_0.5(Na, K)_0.5 TiO_3 prepared by hetero-templated grain growth method (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Shoji, Toshio Kimura
  • 学会等名: Electroceramics XI
  • 発表場所: Manchester, England
  • 年月日: 2008-09-01
• [学会発表] Role of Interface in Textured Development in Piezoelectric Ceramics made by Templated Grain Growth Process (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshio Kimura、Kengo Tsuzuki、Takao Motohashi
  • 学会等名: 15th International Conference on Texture of Materials
  • 年月日: 2008-06-03
• [学会発表] テンプレート粒子成長法による配向形成における低エネルギー界面の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 庄司剛士、都築健悟、木村敏夫
  • 学会等名: 第46回セラミックス基礎科学討論会
  • 年月日: 2008-01-10
• [学会発表] Preparation of Platelike BaTiO_3 Particles and<111>Textured Bulk Ceramics by Templated Grain Growth Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshio Kimura, Tomoya sato
  • 学会等名: American Ceramic Society
  • 発表場所: Detroit
  • 年月日: 2007-09-18
• [学会発表] Preparation of Platelike BaTiO_3 Particles and <111>-Textured Bulk Ceramics by Templated Grain Growth Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshio Kimura、Tomoya Sato
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2007 Conference & Exhibition
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] Effect of Surface Energy Anisotropy on Microstructure Development of Piezoelectric Ceramics made by Templated Grain Growth Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshio Kimura、Takeshi Shoji、Kengo Tsuzuki
  • 学会等名: 10th International Conference and Exhibition of the European Ceramic Society
  • 年月日: 2007-06-20
• [学会発表] Preparation of <111>-textured BaTiO_3 Ceramics by Templated Grain Growth Method Using Novel Template Particles (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Sato、Toshio Kimura
  • 学会等名: The 5th Asian Meeting on Electroceramics
  • 年月日: 2006-12-11
• [学会発表] 新規テンプレート粒子を用いた<111>配向性BaTiO_3の作製 (2006)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智也、木村敏夫
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第19回秋季シンポジウム
  • 年月日: 2006-09-20
• [学会発表] 反応性テンプレート粒子成長法で作製した結晶配向性圧電セラミックスの微細構造デザイン (2006)
  • 著者名/発表者名: 本橋孝朗、木村敏夫
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第19回秋季シンポジウム
  • 年月日: 2006-09-20
• [図書] Handbook of Advanced Dielectric, Piezoelectric and Ferroelectric Materials (2008)
  • 著者名/発表者名: Toshio Kimura
  • 出版者: Woodhead Publishing Limited