| 研究概要 |
本研究ではLi添加により高抵抗化された透明性,c軸配向性を有する酸化亜鉛結晶に関して,その圧電特性を測定し,微細加工を駆使して新規実用材料への展開をはかることを目的とした.本年度の研究においては,特に以下の点に重点を置き結果を得た.
1)本研究で使用している,配向性酸化亜鉛の圧電特性を市販の焼結体PZT(PbTiO_3-PbZrO_3)と比較したとき,微細構造においてより均質であることがわかった.これは動的アドミッタンス測定における共振円の真円性から確認された.
温度上昇に伴う圧電特性の変化を測定したところ,PZTでは140℃付近で,ほとんど共振特性が消失するのに対し,酸化亜鉛では500℃まで特性が観測された.
2)均質性,高温特性を活かした任意音響振動子を作成するため,結晶の接合を行った.接合はホットプレスによる固相拡散法を用い,精密研磨した試料を1200℃で30MPaで加圧しながら4時間保持することにより,接合界面に空隙,第2層などを含まない良質の接合を得ることが出来た.またこの処理による圧電特性の劣化は観測されなかった.この方法は任意周波数を出すバルク型振動子の,あるいは受動子の作成法として有効である.
結晶軸方向での接合に加え,結晶軸を垂直にした接合も降温速度をより遅くした同様な方法により,良好に得ることが出来た.この場合は圧電トランス型の接合であり,電極をそれと同タイプに配置した.その結果,電気-機械-電気変換が観測され,トランスの昇圧効果は見られなかったものの,共振周波数において大きな過電圧が出力される,いわゆるフィルター特性が確認された.今後は電極の配置を工夫して実用材料としての展開をはかる.
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