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ゾル-ゲル法による強誘電性薄膜の作製

研究課題

研究課題/領域番号 62550570
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 無機工業化学・無機材料工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

峠 登  大阪府立大学, 工学部, 講師 (00081315)

研究期間 (年度) 1987 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1988年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1987年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード強誘電性薄膜 / ゾル-ゲル法 / 金属アルコキシド / キレート剤 / PbTiO_3-PbZrO_3系 / ゾルーゲル法 / PbTiO_3ーPbZrO_3系 / キレート化剤 / ペロブスカイト相
研究概要

金属アルコキシドを出発原料とするゾル-ゲル法は、多成分系セラミックス薄膜を作製するための有望なプロセスである。本研究では、ゾル-ゲル法によりPbZrO_3系強誘電性薄膜を作製し、生成過程を検討した。この場合の大きな問題は、出発原料であるTiやZrのアルキシドが非常に加水分解されやすいことである。ここではまず、これらの金属および、同じように加水分解されやすいBのアルコキシドの安定化について検討を行い、これらの結果を基に、PbTiO_3-PbZrO_3系薄膜の作製と特性の評価を行った。得られた研究成果は以下の通りである。
(1)雰囲気制御によるZrO_2およびB_2O_3を含む多制限系薄膜の作製:ZrやBのアルコキシドを出発原料とする薄膜は、通常の雰囲気中では白濁したが、相対湿度30%以下の乾燥雰囲気の中でコーティングを行うことにより、透明性の高いZrO_2〜SiO_2系、およびMO-B_2O_3-SiO_2系(M:2価金属)薄膜が得られることを見いだた。
(2)キレート化剤による金属アルコキシドの安定化とAl_2O_3、TiO_2、ZrO_2薄膜の作製:Al、Ti、Zrのアルコキシドにβ-ジケトン類のキレート化剤を添加すると、アルコキシドは部分的に安定化され、通常の雰囲気中でコーティングしても均質なAl_2O_3、TiO_2、ZrO_2薄膜が作製できることを見いだした。
(3)PZT系薄膜の作製と特性:以上の結果を基に、Ti(O-nBu)_4とZr(O-nBu)_4にAcAcを添加して安定化させ、これにPZTを加えた後加水分解を行ってPbTiO_3-PbZrO_3薄膜を作製した。これらの薄膜は400°C以下の熱処理では非晶質であるが、500°C付近の熱処理でペロブスカイト相が析出し始め、温度が高くなるほどその結晶性は向上した。このような結晶性の向上にともなって薄膜の誘電率は高くなった。PbTiO_3にPbZrO_3を添加していくと、誘電率は等モル付近で極大を示しながらも一様に減少した。

報告書

(3件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] N.Tohge,: J.Am.Ceram.Soc.70. C13-C15 (1987)

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  • [文献書誌] N.Tohge,: J.Cerm.Soc.Jpn.95. 182-185 (1987)

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  • [文献書誌] N.Tohge,: Chemistry Express. 2. 141-144 (1987)

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  • [文献書誌] 峠登: 日化誌. 1952-1957 (1987)

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  • [文献書誌] 南努: 化学. 42. 294-295 (1987)

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  • [文献書誌] N.Tohge,: J.Non-Cryst.Solids. 100. 501-505 (1988)

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  • [文献書誌] 峠登: New Glass. 11-13 (1988)

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  • [文献書誌] 峠登: 光技術コンタクト誌. 29. 43-50 (1988)

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  • [文献書誌] N.Tohge,: Chemistry.Express. 3. 455-458 (1988)

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  • [文献書誌] N.Tohge,: J.Ceram.Soc.Jpn.96. 127-130 (1988)

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  • [文献書誌] 村上メグミ: 日本セラミックス協会学術論文誌. 97. 91-94 (1989)

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  • [文献書誌] H.Uchihashi,: J.Ceram.Soc.Jpn.91. 396-399 (1989)

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  • [文献書誌] K.Izumi: J.Am.Ceram.Soc.

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  • [文献書誌] N. Tohge: "Coating Films of 20B_2O_3.80SiO_2 by the Sol-Gel Method" J. Am. Ceram. Soc.70. 13-15 (1987)

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  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of B_2O_3-SiO_2 Coating Films by Sol-Gel Method" J. Cerm. Soc. Jpn.95. 182-185 (1987)

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  • [文献書誌] N.Tohge: "Preparation of Transparent ZrO_2 Films from Zirconium Alkoxide" Chemistry Express. 2. 141-144 (1987)

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  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of ZrO_2 and ZrO_2-SiO_2 Coating Films by the Sol-Gel Method" J. Chem. Soc. Jpn.1952-1957 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Minami: "Synthesis of Organic/Inorganic Composites by the Sol-Gel Method" Kagaku. 42. 294-295 (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tohge: "Fine-Patterning on Glass Substrates by the Sol-Gel Method" J. Non-Cryst. Solids. 100. 501-505 (1988)

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  • [文献書誌] N. Tohge: "Preparation of Borosilicate Glass Films by the Sol-Gel Method and their Application" New Glass. 11-13 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tohge: "Fabrication of Pregrooves on Glass Substrates-Application of the Sol-Gel Method" Hikarigijutsu-Kontacto-Shi. 29. 43-50 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tohge: "Coating Films of xMgO (15-x)B_2O_3.80SiO_2 by the Sol-Gel Method" Chemistry. Express. 3. 455-458 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Tohge: "Formation of Organic Polymer-Containing Gel Films and Their Application to the Fine-Patterning Process" J. Ceram. Soc. Jpn.96. 127-130 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Murakami: "SiO_2 Containg on Stainless Steel Sheets from CH_3Si(OC_2H_5)_3" J. Ceram. Soc. Jpn.97. 91-94 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Uchihashi: "Preparation of Amorphous Al_2O_3 Thin Films from Stabilized Al-Alkoxide by the Sol-Gel Method" J. Ceram. Soc. Jpn.91. 396-399 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Izumi: "ZrO_2 Coating on Stainless Steel Sheets from Organo-Zirconium Compounds" J. Am. Ceram. Soc.

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Tohge: J.Non-Cryst.Solids. 100. 501-505 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 峠登: New Glass. 11-13 (1988)

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      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 峠登: 光技術コンタクト誌. 26. 355-362 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tohge: Chem.Express. 3. 455-458 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tohge: J.Ceram.Soc.Jpn.96. 127-130 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 村上メグミ: 日本セラミックス協会学術論文誌. 97. (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] H.Uchihashi: J.Ceram.Soc.Jpn.91. 396-399 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] N.Tohge: J.Am.Ceram.Soc.

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 峠登, 松田厚範, 南努: 日本化学会誌. 1987. 1952-1957 (1987)

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      1987 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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