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超音波アシスト水熱法による非鉛圧電厚膜の小型アクチュエータへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 26289059
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東京大学

研究代表者

森田 剛  東京大学, 新領域創成科学研究科, 准教授 (60344735)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2016年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード水熱合成法 / 超音波アシスト / 圧電デバイス / 圧電厚膜 / 非鉛圧電材料 / 小型アクチュエータ / ナノマイクロメカトロニクス / 圧電厚膜応用デバイス / 厚電圧膜 / 圧電アクチュエータ / 強力超音波
研究成果の概要

小型圧電アクチュエータを実現するためには、加工困難性を伴うセラミックスではなく圧電厚膜を利用する必要がある。これには、高温高圧環境下での化学反応を利用する水熱合成法のプロセス中に強力超音波を照射することが有効である。本研究では、独自開発した超音波アシスト水熱合成法により、小型アクチュエータに応用可能な圧電厚膜を得ることを目的とした。この結果、2回のプロセスで31ミクロンのチタン酸ジルコン酸鉛の厚膜を得られ、小型圧電振動子において速度振幅1.2m/sの優れた特性を得た。また、環境負荷の小さいチタン酸バリウムの厚膜化についても10ミクロンの厚膜化を実現し、圧電応答顕微鏡により圧電性を確認した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Optimum reaction conditions for lead zirconate titanate thick film by ultrasonic assisted hydrothermal method2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Saigusa and Takeshi Morita
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimum reaction conditions for lead zirconate titanate thick film by ultrasonic assisted hydrothermal method2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Saigusa and Takeshi Morita
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thick KNbO<sub>3</sub> films deposited by ultrasonic-assisted hydrothermal method2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kudo, Peter Bornmann, Tobias Hemsel and Takeshi Morita
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 36 号: 3 ページ: 262-264

    • DOI

      10.1250/ast.36.262

    • NAID

      130005068451

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Barium titanate thin film deposited by ultrasonic-assisted hydrothermal method2016

    • 著者名/発表者名
      Rikuri Takayama and Takeshi Morita
    • 学会等名
      International Workshop on Piezoelectric Materials and Actuators
    • 発表場所
      韓国・済州島
    • 年月日
      2016-08-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Barium Titanate Thick Film Deposited by Ultrasonic-Assisted Hydrothermal Method2016

    • 著者名/発表者名
      Rikuri Takayama and Takeshi Morita
    • 学会等名
      Actuator 2016
    • 発表場所
      ドイツ・ブレーメン
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波アシスト水熱合成法を用いたチタン酸バリウム圧電薄膜の成膜2016

    • 著者名/発表者名
      高山陸離 森田剛
    • 学会等名
      第28回 電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川・慶應義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 超音波アシスト水熱合成法によるチタン酸バリウム薄膜の合成2016

    • 著者名/発表者名
      高山陸離,森田剛
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超音波アシスト水熱合成法によるPZT圧膜の繰り返し成膜とその組成ならびに圧電特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      三枝勝博,森田剛
    • 学会等名
      2016年度精密工学会春季大会
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Various piezoelectric actuators based on R-SIDM principle2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Morita
    • 学会等名
      ICAE 2015
    • 発表場所
      韓国済州島
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Repetition synthesis of lead zirconate titanate thick film by ultrasonic-assisted hydrothermal method2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Saigusa and Takeshi Morita
    • 学会等名
      The 17th US-Japan Seminar on Dielectric and Piezoelectric Ceramics
    • 発表場所
      Hotel Buena Vista (長野県松本市)
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音波アシスト水熱合成法2014

    • 著者名/発表者名
      森田剛, 太田賀奈子, 工藤遼, 大久保康平, 五十部学
    • 学会等名
      第43回EMシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学 森戸記念館 (東京都 新宿区)
    • 年月日
      2014-06-05 – 2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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