• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 実績報告書

新規チタン酸バリウムの物性解明と実用化に向けたプロセス技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 19360299
研究機関島根大学

研究代表者

秋重 幸邦  島根大学, 教育学部, 教授 (30150981)

研究分担者 松本 一郎  島根大学, 教育学部, 准教授 (30335541)
キーワード強誘電体 / 圧電体 / チタン酸バリウム / 鉛フリー / セラミックス / 単結晶 / 誘電率 / リラクサー
研究概要

新規チタン酸バリウムBaTi_2O_5は、転移温度T_Cが470℃と高く、転移温度での誘電率も30、000と大きく、産業界で広く利用されているBaTiO_3に優る応用的可能性を秘めている。しかし、BaTi_2O_5は、1150℃以上でBaTiO_3とBa_6Ti_<17>O_<40>に分解し、1350℃で融解するため、急冷法で小さな針状結晶が得られているにすぎず、また、通常のBaOとTiO_2を用いた固相反応にて、BaTi_2O_5の粉体を作ることも難しかった。本予算でのこれまでの研究により、Traveling Solvent Floating Zone (TSFZ)法での単結晶の育成、ゾル・ゲル法でのナノ粒子の合成、放電プラズマ焼成(SPS)法での緻密セラミックスの作製など、可能になってきた。本年度は、それらの成果を論文にまとめるとともに、強誘電体国際会議で報告を行った。また、SPS法という特殊技術を使わない通常焼成法にて緻密セラミックスを合成し、その配向を制御するためのスラリー化および厚膜作製技術について検討した。
まず、通常焼成法によるセラミックスの作製のため、融点が低くグレインの液相成長を促す酸化マンガンを焼結助材に選び、添加濃度や焼成温度を詳細に調べた。ゾル・ゲル法で作製したBaTi_2O_5粉末に、MnO_2を0.2~0.8wt%添加し焼成したところ、BaTi_2O_5が分解することなく1250℃まで存在できることを見出した。更に、1250℃での2回焼成により、相対密度95%以上の緻密セラミックスを作製できることを明らかにした。特殊な装置を使うことなく緻密セラミックスを焼成できるこの「Mn添加・2回焼成法」にて特許を申請した。BaTiO_3積層セラミックコンデンサーに使われているスラリーからの厚膜作製技術を真似て、Mh添加BaTi_2O_5微粉末をスラリー化し、1250℃で焼成することで圧膜をアルミナ板に作製した。誘電率などの電気的測定が可能な膜である。現在、詳しい評価を行っている。また偶然の成果ではあるが、BaTi_2O_5前駆体ゲルにおいて、室温で強い蛍光を見出し、特許申請を行った。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of BaTi_2O_5 Nanopowders by Sol-Gel Method and the Dielectric Properties of the Ceramics2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Akishige, J.Xu、H.Shigematsu, S.Morito, T.Ohba
    • 雑誌名

      Japan Journal of Applied Physics 48

      ページ: 051402(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Polarization Fluctuation in KF-Substituted BaTiO_3 Single Crystals2009

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukada, Y.Hiraki, Y.Akishige, S.Kojima
    • 雑誌名

      Physical Review B 80

      ページ: 012102(1-3)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezoelectric Properties near the Tricritical Point in KF-doped BaTiO_32009

    • 著者名/発表者名
      Y.Akishige, Y.Hiraki
    • 雑誌名

      Japan Journal of Applied Physics 48

      ページ: 09KD01(1-4)

    • 査読あり
  • [学会発表] BaTi_2O_5セラミックスの作製と誘電特性2009

    • 著者名/発表者名
      本多一雄、塚田真也、秋重幸邦
    • 学会等名
      中国四国北九州地区誘電体シンポジューム
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2009-12-12
  • [学会発表] 精密組成制御によるBaTiO_3の巨大応答2009

    • 著者名/発表者名
      秋重幸邦
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-25
  • [学会発表] Optically Anomorous Ferroelectric Phase Transition of BaTi_2O_5 Single Crystal2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Xu, Yukikuni Akishige
    • 学会等名
      12^<th> International Meeting on Ferroelectricity
    • 発表場所
      Xian、China
    • 年月日
      2009-08-24
  • [備考]

    • URL

      http://physics.edu.shimane-u.ac.jp

  • [産業財産権] BaTi_2O_5系強誘電性セラミックス製造方法2009

    • 発明者名
      秋重幸邦
    • 権利者名
      島根大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2009-148621
    • 出願年月日
      2009-06-23
  • [産業財産権] チタン酸バリウム系蛍物質2009

    • 発明者名
      秋重幸邦
    • 権利者名
      島根大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2009-2860761
    • 出願年月日
      2009-12-17

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi