先端圧電材料・薄膜システムのデバイスメゾ設計と強度・機能評価

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18360052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 進藤 裕英 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90111252)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: 弾性・非弾性 / メゾ強度・機能学 / 数値シミュレーション / 材料試験 / 圧電材料・薄膜システム / 電場・力学場相互干渉 / 知的・電子材料システム / マイクロ・ナノデバイス

研究概要

本研究は, 環境適合型次世代知的電子システム, 高性能マイクロ・ナノデバイス等の設計・開発及び信頼性・耐久性評価に資することを目的に, 先端圧電材料・薄膜システムの電気弾性・非弾性及び破壊・疲労特性ならびに圧電・誘電特性等に及ぼす電場及び分域壁移動・分極回転の影響解明に関する理論的・実験的研究を行うものである.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of the Electrical Boundary Condition at the Crack Face on the Mode I Energy Release Rate in Piezoelectric Ceramics (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shindo, F. Narita, and M. Hirama,
  • 雑誌名: App. Phys. Lett. 94 ページ: 081902 (3 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear Bending Characteristics and Sound Pressure Level of Functionally Graded Piezoelectric Actuators by AC Electric Fields : Simulation and Experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Shindo, F. Narita, and J. Nakagawa
  • 雑誌名: Smart Mater. Struct. 16 ページ: 2296-2301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Fatigue of Cracked Piezoelectric Ceramics under Electromechanical Loading : Three-Point Bending Test and Finite Element Analysis
  • 著者名/発表者名: Y. Shindo, F. Narita, and M. Hirama
  • 雑誌名: J. Mech. Mater. Struct. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] Mechanical Behavior of Electroded Piezoelectric Material Systems for Smart Device Applications (Plenary) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shindo
  • 学会等名: 2008 International Conference on Advances and Trends in Engineering Materials and their Applications
  • 発表場所: Cesena, Italy
  • 年月日: 20080901-05
• [図書] Chapter 4 Fracture and Crack Mechanics
  • 著者名/発表者名: Y. Shindo
  • 出版者: Springer, Advanced Topics in Piezoelectricity(in press)