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不均一構造導入による圧電体膜の圧電特性向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560804
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東京理科大学

研究代表者

岡村 総一郎  東京理科大学, 理学部, 教授 (60224060)

研究分担者 飯島 高志  独立行政法人産業技術総合研究所, 研究員 (90356402)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード圧電体 / 薄膜 / 空孔率 / PZT / 歪み / ナノ粒子 / 圧電 / 密度
研究概要

圧電体薄膜にミクロなレベルでの不均一構造を導入し、不安定な結晶格子の割合を増加させることで、圧電特性の向上が可能ではないかとの仮説に基づき研究を行った。膜厚300 nmのPb(Zr,Ti)O3薄膜において、人為的に空孔を導入し膜密度を0.92~0.98と変化させたところ、空孔率が高くなるにつれ圧電定数は40%ほど増大した。また、白金ナノ粒子導入に関しては、配合率0~2%の範囲では、配合率の上昇とともに圧電定数が50%ほど増大することが確認された。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Crystal Structure Change with Applied Electric Field for (100)/(001)-oriented Polycrystalline Lead Zirconate Titanate Films2013

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Wada, Yoshitaka Ehara, Shintaro Yasui, Takahiro Oikawa, Mitsumasa Nakajima, Megu Wada, P. S. Sankara Rama Krishnan, Soichiro Okamura, Ken Nishida, Takashi Yamamoto, Takeshi Kobayashi, Hitoshi Morioka, and Hiroshi Funakubo
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc.

      巻: 1507 ページ: 21-26

    • DOI

      10.1557/opl.2013.161

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 図8白金ナノ粒子の配合率2%のPZT薄膜相蘇亨、舟窪浩、岡村総一郎、山本孝、のヒステリシス特性および圧電特性飯島高志「Pb(Zr,Ti)O_3膜における圧電定数d_<31>, d_<33>の同時測定」2013

    • 著者名/発表者名
      松岡将史、西出正道、島宏美、西田謙
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of Piezoelectric Properties of Pb(Zr_<0.4>, Ti_<0.6>)O_3 Thin Films with Different Microstructures2012

    • 著者名/発表者名
      S. Okamura, R. Yanase, Y. Fujiuchi, T. Nakajima and T. Iijima
    • 学会等名
      9th International Work shop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators
    • 発表場所
      Hirosaki
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of Piezoelectric Properties of Pb(Zr0.4,Ti0.6)O3 Thin Films with Different Microstructures2012

    • 著者名/発表者名
      S. Okamura, R. Yanase, Y. Fujiuchi, T. Nakajima and T. Iijima
    • 学会等名
      The International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications 2012
    • 発表場所
      Hirosaki, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 「不均一構造導入による圧電体膜の特性改善」

    • 著者名/発表者名
      柳瀬亮、中嶋宇史、飯島高志、岡村総一郎
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      20110800-20110900
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Pb(Zr,Ti)O3膜における圧電定数d31, d33の同時測定

    • 著者名/発表者名
      松岡将史,西出正道,島宏美,西田謙,相蘇亨,舟窪浩,岡村総一郎,山本孝,飯島高志
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 不均一構造導入による圧電体膜の特性改善

    • 著者名/発表者名
      岡村総一郎
    • 学会等名
      2011年秋季応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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