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ビスマス系非鉛ペロブスカイトを用いた粒子配向型積層セラミックアクチュエータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23760643
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

永田 肇  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70339117)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード非鉛圧電セラミックス / チタン酸ビスマスカリウム / 積層セラミックアクチュエータ / 粒子配向セラミックス / 圧電特性 / 非鉛強誘電体セラミックス / ペロブスカイト化合物 / 粒子配向技術
研究概要

現在、圧電セラミックスの主流はPb(Zr,Ti)O3(PZT)であり、多くの酸化鉛(PbO)を含んでいることから、環境に優しい非鉛圧電材料の開発が求められている。標題のビスマス系ペロブスカイト構造をもつ(Bi1/2K1/2)TiO3 [BKT]は、キュリー温度Tcが約400oCと比較的高く、圧電定数d33も約100 pC/Nと非鉛系の中では比較的大きいことから、非鉛圧電アクチュエータ材料の候補として注目を集めている。本研究課題では、このBKTセラミックスに着目し、温度補償型・非鉛積層圧電アクチュエータを試作し、BKTの持つ性能を充分に発揮した積層体が得られることを実験的に明らかにした。

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

    (42件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Key Engineering Materials, Piezoelectric Properties and Electric Field- Induced-Strains of Textured (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3- BaTiO_3 Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Kawada, Yuji Hiruma, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Electroceramics in Japan XIIV

      巻: Vol. 566 ページ: 50-53

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and electrical properties of potassium excess and poor (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya TABUCHI, Hajime NAGATA, Tadashi TAKENAKA
    • 雑誌名

      Journal of The Ceramic Society of Japan

      巻: Vol. 121 ページ: 623-626

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrical Properties of Multilayer Ceramic Actuator Using Lead-Free (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_32013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Kazuya Tabuchi, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 52

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Starting Raw Materials for Fabricating Dense (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tabuchi, Yuta Inoue, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: Vol. 457 ページ: 124-130

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrical Properties of Multilayer Ceramic Actuator Using Lead-Free (Bi1/2K1/2)TiO32013

    • 著者名/発表者名
      Hajime. Nagata, Kazuya. Tabuchi, and Tadashi. Takenaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52

    • NAID

      210000142844

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and electrical properties of potassium excess and poor (Bi1/2K1/2)TiO3 ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya TABUCHI, Hajime NAGATA, Tadashi TAKENAKA
    • 雑誌名

      Journal of The Ceramic Society of Japan

      巻: 121 ページ: 623-626

    • NAID

      130004480198

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Starting Raw Materials for Fabricating Dense (Bi1/2K1/2)TiO3 Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tabuchi, Yuta Inoue, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 457 ページ: 124-130

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezoelectric Properties and Electric Field-Induced-Strains of Textured (Bi1/2K1/2)TiO3- BaTiO3 Ceramics,2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Kawada, Yuji Hiruma, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka,
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials, “Electroceramics in Japan XIIV

      巻: 566 ページ: 50-53

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dielectric and Piezoelectric Properties of Mn-doped KNbO3 Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Nobutaka Yawata, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Ferroelectrics

      巻: 458 ページ: 158-162

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical Properties of Grain Oriented Bi4Ti3O12-based Ceramics for High Temperature Sensors2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Shiga, Shogo Yasuda, Yuji Hiruma, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka,
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials, “Electroceramics in Japan XIIV”

      巻: 566 ページ: 237-240

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezoelectric Properties and Electric Field-Induced-Strains of Textured (Bi1/2K1/2)TiO3- BaTiO3 Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Kawada, Yuji Hiruma, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials, “Electroceramics in Japan XIIV”

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrical Properties of Potassium Excess and poor (Bi1/2K1/2)TiO3 ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tabuchi, Yuta Inoue, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: in press

    • NAID

      130004480198

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excess Potassium and Microstructure Control for Producing Dense KNbO_3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki. Sato, Yuji Hiruma, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: Vol. 37 ページ: 65-68

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Electrical Properties of Mn-Doped KNbO_3 Ceramics Synthesized from KHCO_3 as a Starting Material2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Nobutaka Yawata, Shigeki Sato and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 51

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezoelectric Properties and Electric Field-Induced-Strains of Textured (Bi1/2K1/2)TiO3-BaTiO3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Kawada, Yuji Hiruma, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excess Potassium and Microstructure Control for Producing Dense KNbO3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeki. Sato, Yuji Hiruma, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 37 ページ: 65-68

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Dense KNbO_3 Ceramics Derived from KHCO_3 as a Starting Material2011

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Shigeki Sato, Yuji Hiruma, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: Vol. 5 ページ: 11502-11502

    • NAID

      10030154610

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Dense KNbO3 Ceramics Derived from KHCO3 as a Starting Material2011

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Shigeki Sato, Yuji Hiruma, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 ページ: 11502-11502

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-temperature and High-power Piezoelectric Characteristics for (Bi_<0.5>Na_<0.5>)TiO_3- based Lead-Free Piezo- electric Ceramics

    • 著者名/発表者名
      Shinya Someno, Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka
    • 雑誌名

      Journal of The Ceramic Society of Japan

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3セラミックスの焼結性及び電気的諸特性に及ぼす添加物効果2014

    • 著者名/発表者名
      染谷拓巳、田渕量也、永田肇、竹中正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      慶応大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi1/2K1/2)TiO3セラミックスの焼結性及び電気的諸特性に及ぼす添加物効果2014

    • 著者名/発表者名
      染谷 拓巳・田渕 量也・永田 肇・竹中 正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2014年 年会
    • 発表場所
      慶応大学、東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3セラミックスのカリウム量の変化による電気的諸特性2013

    • 著者名/発表者名
      田渕量也,永田肇,竹中正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Historical Overview and Current Developments of Lead-free Piezoelectric Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, and Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 10)
    • 発表場所
      Coronado, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Electrical Properties of Dense (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramics and Their Multilayer Actuator2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nagata, K. Tabuchi, T. Takenaka
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Advanced Electromaterials
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3セラミックスの焼結性と電気的諸特性2013

    • 著者名/発表者名
      田渕量也,永田肇,竹中正
    • 学会等名
      第23回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜(神奈川)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Historical Overview and Current Developments of Lead-free Piezoelectric Ceramics2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takenaka, and Hajime Nagata
    • 学会等名
      Tadashi Takenaka, and Hajime Nagata, 10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology (PACRIM 10)
    • 発表場所
      Coronado, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication and Electrical Properties of Dense (Bi1/2K1/2)TiO3 Ceramics and Their Multilayer Actuator2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Kazuya Tabuchi, and Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Advanced Electromaterials (ICAE2013)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非鉛(Bi1/2K1/2)TiO3積層セラミックアクチュエータの試作と電気的諸特性2013

    • 著者名/発表者名
      永田 肇 ・ 坂本遼太 ・ 竹中 正
    • 学会等名
      第30回 強誘電体応用会議(FMA)
    • 発表場所
      コープイン京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] KHCO_3を用いた(Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3の作製と電気的諸特性2012

    • 著者名/発表者名
      田渕量也,井上雄太,永田肇,竹中正
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Electrical Properties of dense (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramics Synthesized from KHCO_3 as a Starting Material2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tabuchi, Hajime Nagata, Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      The 6th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Electrical Properties of Dense (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramic2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Kazuya Tabuchi, Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      ISAF ECPAD PFM 2012
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Excess Potassium Effects for Fabricating Dense KNbO_3 and (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Kazuya Tabuchi, Nobutaka Yawata, Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      IUMRS-International Conference on Electronic Materials
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3セラミックスの焼結性に及ぼす出発原料の粒子径効果2012

    • 著者名/発表者名
      井上雄太,田渕量也,永田肇,竹中正
    • 学会等名
      第32回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication and Electrical Properties of Potassium Excess or Poor (Bi_<1/2>K_<1/2>)TiO_3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tabuchi, Hajime Nagata, Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      The 8th Asian Meeting on Ferroelectrics
    • 発表場所
      Pataya, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] FABRICATION AND ELECTRICAL PROPERTIES OF DENSE (Bi1/2K1/2)TiO3 CERAMIC2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, Kazuya Tabuchi, and Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics 2013
    • 発表場所
      Aveiro, Portugal
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Excess Potassium Effects for Fabricating Dense KNbO3 and (Bi1/2K1/2)TiO3 Ceramics2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Nagata, K. Tabuchi, N. Yawata and Tadashi Takenaka
    • 学会等名
      IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Kazuya Tabuchi, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka2012

    • 著者名/発表者名
      Fabrication and Electrical Properties of dense (Bi1/2K1/2)TiO3 Ceramics Synthesized from KHCO3 as a Starting Material
    • 学会等名
      The 6th International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Kazuya Tabuchi, Hajime Nagata and Tadashi Takenaka2012

    • 著者名/発表者名
      Fabrication and Electrical Properties of Potassium Excess and Poor (Bi1/2K1/2)TiO3 Ceramics
    • 学会等名
      The 8th Asian Meeting on Ferroelectrics
    • 発表場所
      Pataya, Thailand
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 井上 雄太、田渕 量也、永田 肇、竹中 正2012

    • 著者名/発表者名
      (Bi1/2K1/2)TiO3セラミックスの焼結性に及ぼす出発原料の粒子径効果
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 エレクトロセラミックス研究討論会 2012
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 坂本 遼太・永田 肇・竹中 正2012

    • 著者名/発表者名
      (Bi1/2K1/2)TiO3積層セラミックアクチュエータの試作と電気的諸特性
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 出発原料にKHCO3を用いた(Bi1/2K1/2)TiO3セラミックスの作製と電気的諸特性2012

    • 著者名/発表者名
      田渕量也 ・ 井上雄太 ・ 永 田 肇 ・ 竹 中 正
    • 学会等名
      応用物理学会 2012年春季講演会
    • 発表場所
      早稲田大学 早稲田キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子配向型(Bi1/2K1/2)TiO3- BaTiO3系強誘電体セラミックスの電界誘起歪み特性2011

    • 著者名/発表者名
      川田 文亮 ・ 晝間 裕二・ 永 田 肇 ・ 竹 中 正
    • 学会等名
      日本セラミックス協会・第31回エレクトロセラミックス研究討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場II リサーチキャンパス(東京都)
    • 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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