リラクサー型強誘電体固溶体単結晶の育成およびマルチドメイン観察とその制御法の開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560633
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 岐阜工業高等専門学校
• 研究代表者: 藤田 一彦 岐阜工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (40249793)
• 研究分担者: 安田 直彦 岐阜大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90021625)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: リラクサー / 強誘電体 / 圧電体 / ドメイン構造

研究概要

MPB(Morphotropic Phase boundary)濃度相境界近傍で育成したリラクサー型強誘電体固溶体単結晶は、優れた圧電特性を示し、工業的な価値が高い。中でも非鉛系の強誘電体固溶体材料として、特に優れた特性を示すリラクサー系のビスマス化合物(Na_<1/2>Bi_<1/2>)TiO_3や(Na_<1/2>Bi_<1/2>)TiO_3-BaTiO_3系固溶体に着目し、その固溶体単結晶をBridgman法により育成することができた。更に、育成された単結晶を用いて、その圧電特性、誘電特性を偏光顕微鏡によるドメイン構造の観察、および圧電応答プローブ顕微鏡によるナノ領域における電界誘起歪み特性の評価を行って、優れた圧電特性を生ずる基となるナノドメインの構造について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Piezoelectric Response of Relaxor Solid Solution Na_<0.5> Bi_<0.5>TiO_3 -BaTiO_3 Single Crystal Grown by Bridgman Method (2011)
  • 著者名/発表者名: N.YASUDA, S.OTSUKA, H.OHWA, K.FUJITA, M.IWATA, H.TERAUCHI, Y.ISHIBASHI
  • 雑誌名: Ferroelectrics Vol.415(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Domain switching in nanometer scale in Bismuth-based relaxor solid solution (2011)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Yasuda, Natsumi Takahashi, NurHidayah, Hidehiro Ohwa, Osamu Sakurada, Yoshihirto Tachi, Kazuhiko Fujita, Yohachi Yamashita, Makoto Iwata, Hikaru Terauchi, Yoshihiro Ishibashi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of Pressure on the Poling Condition in the Lead-based Relaxor Ferroelectrics Solid Solutions (2011)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Yasuda, Naoki Miyazono, Hidehiro Ohwa, Yoshihito Tachi, Yohachi Yamashita, Kazuhiko Fujita, Makoto Iwata, Yoshihiro Ishibashi
  • 雑誌名: Journal of the Korean Physical Society Vol.58(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Properties of Lead-Free Relaxor Ferroelectric Solid Solution Single Crystal (Na_<1/2>Bi_<1/2>)TiO_3-BaTiO_3 Grown by Bridgman Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Yasuda, Shinji Hashimoto, Hidehiro Ohwa, Osamu Sakurada, Kazuhiko Fujita, Yohachi Yamashita, Makoto Iwata, Yoshihiro Ishibashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.48 ページ: (09KC06) 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Pressure on Piezoelectric and Dielectric Responses of Relaxor Ferroelectric Solid Solution Pb(Mg_<1/3> Nb_<2/3>)O_3-PbTiO_3 Binary System Ceramics near a Morphotropic Phase Boundary Composition (2008)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Yasuda, Koichi Ozawa, Md.M.Rahman, Hidehiro Ohwa, Yohachi Yamashita, Makoto Iwata, Yoshihiro Ishibashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.47 ページ: 7650-7654
  • 査読あり
• [学会発表] リラクサ強誘電体固溶体24PIN-46 PMN-30PTの分域階層構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、不破知裕、大和英弘、舘義仁、山下洋八、藤田一彦、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 第28回強誘電体応用会議
  • 発表場所: コープイン京都(京都市)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 強誘電体固溶体NBT-BTにおけるドメイン構造と誘電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、高橋菜津美、ヒダヤ、大和英弘、藤田一彦、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 日本物理学会 2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] The effect of Pressure on the Poling Condition in the Lead-based Relaxor Ferroelectrics Solid Solutions (2010)
  • 著者名/発表者名: Naohiko Yasuda, Naoki Miyazono, Hidehiro Ohwa, Yoshihito Tachi, Yohachi Yamashita, Kazuhiko Fujita, Makoto Iwata, Yoshihiro Ishibashi
  • 学会等名: The 8^<th> Japan-Korea Conference on Ferroelectrics
  • 発表場所: Egret Himeji, Himeji (Japan)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] ブリジマン法で製作されたBi-O格子欠陥によるRandom Fieldに基づくリラクサ固溶体 Na_<0.5> Bi_<0.5> TiO_3-BaTiO_3 単結晶の圧電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、大塚昌太、大和英弘、藤田一彦、山下洋八、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 第27回 強誘電体応用会議
  • 発表場所: コープイン京都(京都市)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] ブリッジマン法で作製されたBi-O格子欠陥によるrandom fieldに基づくリラクサ固溶体Na_<0.5> Bi_<0.5> TiO_3 -BaTiO_3 単結晶の圧電特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、大塚昌太、大和英弘、藤田一彦、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 日本物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] リラクサ強誘電体固溶体NBT-BTにおける格子欠陥に基づく誘電・圧電特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、橋本慎司、大和英弘、藤田一彦、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 日本物理学会 2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス(熊本市)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] ブリッジマン法で育成された非鉛系リラクサ(Na_<1/2>Bi_<1/2>)TiO_3 (NBT)-BaTiO_3 (BT)単結晶の電気的特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、橋本慎司、大和英弘、櫻田修、藤田一彦、山下洋八、岩田真、石橋善弘
  • 学会等名: 第26回 強誘電体応用会議
  • 発表場所: コープイン京都(京都市)
  • 年月日: 2009-05-27
• [学会発表] リラクサ強誘電体固溶体の圧電応答に於けるナノツインドメインの電界誘起分極反転 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、Md.M.Rahman、大和英弘、岩田真、寺内暉、石橋善弘
  • 学会等名: 日本物理学会 第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学池袋キャンパス(東京都)
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] MPB近傍のリラクサ強誘電体固溶体に於けるナノ・ツインドメインと圧力効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦
  • 学会等名: 平成20年度冬季 関西・中部誘電体セミナー
  • 発表場所: 関西学院大学神戸三田キャンパス(三田市)
  • 年月日: 2008-12-20
• [学会発表] MPB近傍のPMN-PTセラミックスの圧電・誘電応答への圧力効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田直彦、小澤晃一、Md.M.Rahman、大和英弘、山下洋八、岩田真、石橋善弘
  • 学会等名: 第25回 強誘電体応用会議
  • 発表場所: コープイン京都(京都市)
  • 年月日: 2008-05-31