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2007 年度 実績報告書

ゾル-ゲルセラミック薄膜の応力制御に基づく物性・組織制御に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360320
研究機関関西大学

研究代表者

幸塚 広光  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80178219)

キーワードゾルーゲル法 / 応力 / コーティング / 薄膜 / シリカ / チタン酸ジルコン酸鉛 / 昇温速度 / 強誘電体
研究概要

ポリビニルピロリドンを含有するアルコキシド溶液をコーティング液とするゾルーゲル法により、Si(100)及びPt(111)/TiO_x/SiO_2/Si(100)基板上にBa(Ti_<1-x>Sn_x)O_3(x=0.10または0.15)薄膜を作製した。1回の成膜操作で亀裂のない0.46pm(1000rpm)及び0.29μm(2000rpm)厚の薄膜を作製することができた。ただし、1000rpmで成膜した膜には直径100pmの剥離部が認められた。いずれの基板上に作製した膜においても500〜600℃でペロブスカイト相が生じ、700〜800℃でほぼ単一相のペロブスカイト相が得られた。ただし、Pt(111)/TiO_x/SiO_2/Si(100)基板上ではSnO_2とBaCO_3の小さい回折ピークが生じ、基板回転速度を大きくするとこれら回折ピークが減少する傾向が見られた。Pt(111)/TiO_x/SiO_2/Si(100)基板上で2000rpmで作製した膜について誘電特性の評価を行った。x=0.1、0.15の1回コーティング膜の誘電率はそれぞれ350、230、誘電損失はそれぞれ0.30、0.10であった。x=0.1、0.15の2回コーティング膜の誘電率はそれぞれ450、250、誘電損失はそれぞれ0.21、0.19であった。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of the heat treatment conditions on the crystallographic orientation of Pb (Zr,Ti) O_3 thin films prepared by polyvinylpyrrolidone-assisted sol-gel method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Yamano
    • 雑誌名

      J.Am.Ceram.Soc 90

      ページ: 3882-3889

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Ba (Ti,Sn) O_3 thin films by PVP-assisted sol-gel methodand their dielectric properties2007

    • 著者名/発表者名
      R.Nakagauchi
    • 雑誌名

      J.Sol-Gel Sci.Techn 42

      ページ: 221-229

    • 査読あり
  • [学会発表] シリカゲルコーティング膜の昇温過程における面内応力変化に及ぼす触媒の効果2008

    • 著者名/発表者名
      幸塚広光, 岩瀬哲矢
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2008年年会
    • 発表場所
      長岡市(長岡技術科学大学)
    • 年月日
      20080320-22
  • [学会発表] チタニアゲルコーティング膜の結晶化に伴う面内応力変化:膜の下地の効果2008

    • 著者名/発表者名
      幸塚 広光
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2008年年会
    • 発表場所
      長岡市(長岡技術科学大学)
    • 年月日
      20080320-22
  • [学会発表] ゾル・ゲルセラミックコーティング膜の亀裂発生の抑制と厚膜化技術2008

    • 著者名/発表者名
      幸塚 広光
    • 学会等名
      第12回関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 発表場所
      吹田市(関西大学100周年記念会館)
    • 年月日
      20080117-18
  • [学会発表] PVP支援ゾルーゲル法により作製されるBaTio_3薄膜の結晶化と誘電的性質に及ぼす添加剤の効果2008

    • 著者名/発表者名
      茂刈 賢史
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第46回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋市(名古屋国際会議場)
    • 年月日
      20080110-11
  • [学会発表] ゾルーゲル法に基づく有機高分子材料上へのセラミックコーティング技術の提案2008

    • 著者名/発表者名
      用木 麻友
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第46回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋市(名古屋国際会議場)
    • 年月日
      20080110-11
  • [学会発表] PVP支援ゾルーゲル法によるサブミクロン厚Ba(Ti,Sn)O_3薄膜の1回成膜と誘電的性質2008

    • 著者名/発表者名
      田仲 聖
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第46回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      名古屋市(名古屋国際会議場)
    • 年月日
      20080110-11
  • [学会発表] ゾルーゲルコーティング技術の基本的問題:亀裂発生、ストライエーション、アルコール溶媒2008

    • 著者名/発表者名
      幸塚 広光
    • 学会等名
      ニューセラミックス懇話会第35回ニューセラミックスセミナー
    • 発表場所
      大阪市(大阪産業創造館)
    • 年月日
      2008-02-29
  • [学会発表] Effects of heat-treatment conditions on the crystallographic orientation of single-layer,submicron thick PZT films re ared by polyvinylpyrrolidone-assisted sol-gel method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Yamano
    • 学会等名
      7th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology
    • 発表場所
      Shanghai(Shanghai International Convention Center)
    • 年月日
      20071111-14
  • [学会発表] PVP含有ゾルをコ白ティング液とするサブミクロン厚PZT薄膜の1回成膜と結晶配向性に及ぼす熱処理条件の効果2007

    • 著者名/発表者名
      山野 晃裕
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第20回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋市(名古屋工業大学)
    • 年月日
      20070912-14
  • [学会発表] Factors affecting the crystallite size of barium titanate thin films prepared by PVP-assisted sol-gel method2007

    • 著者名/発表者名
      S.Mogari
    • 学会等名
      XIVth lnternational Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier,France
    • 年月日
      20070902-07
  • [学会発表] Crystallographic orientation of single-layer,submicron thick PZT coatings prepared bypolyvinylpyrrolidone-assisted sol-gel method2007

    • 著者名/発表者名
      A.Yamano
    • 学会等名
      XIVth lnternational Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier,France
    • 年月日
      20070902-07
  • [学会発表] Preparation of Ferroelectric Pb(Zr,Ti)O_3 Thin Films with Crystallographic Orientation from Alkoxide Solutions Containing Polyvinylpyrrolidone2007

    • 著者名/発表者名
      A.Yamano
    • 学会等名
      International Symposiom in Science and Technology at Kansai University 2007-Collaboration between ASEAN Countries in Environment and Life Science-
    • 発表場所
      吹田市(関西大学)
    • 年月日
      20070731-0801
  • [学会発表] PVP支援ゾルーゲル法による1μm厚チタニアセラミック薄膜の1回成膜:気孔率に及ぼすPVP/アルコキシド比および熱処理条件の影響2007

    • 著者名/発表者名
      折戸 暁則
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第5回討論会
    • 発表場所
      京都市(ぱ・る・る京都)
    • 年月日
      20070724-25
  • [学会発表] PVP支援ゾル・ゲル法により作製される焼成シリカ薄膜の気孔率に及ぼすPVP/アルコキシド比および熱処理条件の影響2007

    • 著者名/発表者名
      田仲 聖
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第5回討論会
    • 発表場所
      京都市(ぱ・る・る京都)
    • 年月日
      20070724-25
  • [学会発表] チタニアゲルコーティング膜の昇温過程における面内応力のその場測定:結晶化に伴う面内応力変化2007

    • 著者名/発表者名
      領家 拓也
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第5回討論会
    • 発表場所
      京都市(ぱ・る・る京都)
    • 年月日
      20070724-25
  • [学会発表] PVP-Inorganic Hybrid Precursors for Single-Layer Thick Ceramic Coatings:Suppression of Stress Evolution and Cracking2007

    • 著者名/発表者名
      H.Kozuka
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Workshop on Nanostructured Hybrid Materials(NANOHYBRID 2007)
    • 発表場所
      Sangnam International House,Pusan National University,Busan,Korea
    • 年月日
      20070510-12
  • [学会発表] PVP支援ゾルーゲル法によるサブミクロン厚PZT配向膜の1回成膜と誘電的性質2007

    • 著者名/発表者名
      山野 晃裕
    • 学会等名
      日本セラミックス協会関西支部第2回学術講演会
    • 発表場所
      吹田市(大阪大学銀杏会館)
    • 年月日
      2007-07-13
  • [備考]

    • URL

      http://www.kumse.kansai-u.ac.jp/LABHPFILE/ceramics/top.htm

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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