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2013 年度 研究成果報告書

環境に優しい強誘電体ドメイン制御圧電材料及びデバイスの創出

研究課題

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研究課題/領域番号 21560340
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 電子・電気材料工学
研究機関静岡理工科大学

研究代表者

小川 敏夫  静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (40247573)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2014-03-31
キーワード圧電セラミックス / 超音波速度 / ヤング率 / ポアソン比 / 高周波超音波厚さ計 / 非鉛系圧電材料 / 鉛系圧電材料 / DC分極
研究概要

高周波超音波厚さ計により、縦波・横波音速を測定し、圧電性と材料定数(ヤング率・ポアソン比等)との関係を調べ、鉛系及び非鉛系圧電セラミックスでの高圧電化のための指針を明らかにした。高圧電性が得られる組成は低ヤング率・高ポアソン比からなる。これはDC分極時に材料自体が軟らかいと、分極による変形が容易になることに由来する。又、横方向の変位が容易に縦方向の変位に追随することに対応している。更に、分極前後でほぼ同じ傾向を示すのは、材料自体に高圧電性の起源があるものと考えられた。以上のように、これまでの化学組成探索手法から、圧電セラミックスの材料定数面より「高圧電性」を探索すると云う新な手法を開発できた。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件) 図書 (3件) 産業財産権 (5件) (うち外国 5件)

  • [雑誌論文] Energy Harvesting Devices Utilizing Resonance Vibration of Piezoelectric Buzzer2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, R. Sugisawa, Y. Sakurada, H. Aoshima, M. Hikida and H. Akaishi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol. 52, 09KD14

  • [雑誌論文] Poling Field Dependence of Piezoelectric Properties in Alkali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics2010

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, T. Nishina,M.Furukawa and T. Tsukada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol. 49, MD07

  • [雑誌論文] Effect of DC Poling Field on Domain Behavior in Lead-Free Piezoelectric Ceramics2010

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, M. Furukawa and T. Tsukada
    • 雑誌名

      Advances in Science and Technology

      巻: Vol. 67 ページ: 34-41

  • [雑誌論文] Poling Field Dependence of Piezoelectric Properties and Hysteresis Loops of Polarization versus Electric Field in Alkali Niobate Ceramics2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, M. Furukawa and T. Tsukada
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: Vol. 48, 09KD07

  • [学会発表] チタン酸バリウム系圧電セラミックスでの超音波伝搬速度・弾性定数の焼成温度依存2013

    • 著者名/発表者名
      小川敏夫, 池谷泰輝,石津洋太,金原広太
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-12-07
  • [学会発表] ヤング率及びポアソン比から見た圧電セラミックスでの材料設計2013

    • 著者名/発表者名
      小川敏夫, 池谷泰輝
    • 学会等名
      平成25年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2013-12-07
  • [学会発表] Evaluation of DC Poling Processes in Piezoelectric Ceramics by Measuring Acoustic Wave Velocities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, K. Ishii, T. Matsumoto and T. Nishina
    • 学会等名
      The 30^<th> Japan- Korea International Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 年月日
      2013-11-22
  • [学会発表] Novel Method of Researching and Developing Piezo- electric Ceramics by Measuring Acoustic Wave Velocities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa and T. Ikegaya
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2013 (MS&T'13)
    • 発表場所
      Montreal, Quebec, Canada
    • 年月日
      2013-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Piezoelectric Ceramic Energy Harvesting2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa and H. Akaishi
    • 学会等名
      13^<th> Inter- national Meeting on Ferroelectricity (IMF-13)
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2013-09-04
  • [学会発表] Modeling for Researching and Developing Piezoelectric Ceramics by Measuring Acoustic Wave Velocities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 学会等名
      Modelling and Simulation Meet Innovation in Ceramics Technology (CERMODEL 2013)
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2013-07-11
  • [学会発表] PZTユニモルフの共振現象を利用した圧電エナジーハーベスト2013

    • 著者名/発表者名
      小川敏夫,杉澤良輔,櫻田裕太,青嶋紘史,疋田賢史,赤石啓
    • 学会等名
      第30回強誘電体応用会議
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-05-23
  • [学会発表] Giant k_<31> Relaxor Single- Crystal Plate and Their Applications2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 学会等名
      Seminar of CHINA STEEL CORPORATION
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      2013-02-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Method of Researching and Developing Piezoelectric Ceramics by Measuring Acoustic Wave Velocities2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 学会等名
      Seminar of National Taiwan University of Science and Technology (NTUST)
    • 発表場所
      NTUST, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2013-02-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 超音波伝搬速度測定による圧電セラミックスの新たな研究開発手法2013

    • 著者名/発表者名
      小川敏夫
    • 学会等名
      第140回電子セラミック・プロセス研究会&日本電子材料技術協会&岡崎賞受賞2013年新春合同講演会
    • 発表場所
      横須賀
    • 年月日
      2013-01-26
    • 招待講演
  • [図書] Energy Harvesting Utilized Resonance Phenomena of Piezoelectric Unimorph, Ceramic Transactions -Advances in Dielectric Materials and Electronic Devices-2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, H. Aoshima, M. Hikida and H. Akaishi
    • 総ページ数
      277-281
    • 出版者
      Edited by K. M. Nair and Shashank Priya, John Wiley & Sons, Inc., Publication
  • [図書] Giant k_<31> Relaxor Single- Crystal Plate and Their Applications, FERROELECTRICS -APPLICATIONS-2011

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 総ページ数
      3-34
    • 出版者
      Edited by Mickael Lallart, INTECH(ISBN 978-953- 307-456-6)
  • [図書] Effect of DC Poling Field on Ferroelectric Properties in Alkali Bismuth Titanate Lead-Free Ceramics, Ceramic Transactions -Advances and Applications in Electroceramics-, Vol. 2262011

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, T. Nishina, M. Furukawa and T. Tsukada
    • 総ページ数
      49-60
    • 出版者
      Edited by K. M. Nair, Quanxi Jia and Shashank Priya, John Wiley & Sons, Inc., Publication
  • [産業財産権] 圧電材料の評価方法2012

    • 発明者名
      小川敏夫
    • 権利者名
      ㈱プラスコンフォート、小川敏夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2012-201835
    • 出願年月日
      2012-09-13
    • 外国
  • [産業財産権] Piezoelectric Device2011

    • 発明者名
      Toshio Ogawa
    • 権利者名
      T. Ogawa, JFE Mineral Co., Ltd.
    • 産業財産権種類
      Patent
    • 産業財産権番号
      European Patent No. 1703571B1
    • 取得年月日
      2011-10-05
    • 外国
  • [産業財産権] 発電装置とこれを用いた表示灯及びこの表示灯を用いた履物2010

    • 発明者名
      小川敏夫
    • 権利者名
      ㈱プラスコンフォート、小川敏夫
    • 産業財産権種類
      特許特開2011-188660
    • 公開番号
      特開2011-188660
    • 出願年月日
      2010-03-10
    • 外国
  • [産業財産権] 圧電デバイス2009

    • 発明者名
      小川敏夫
    • 権利者名
      小川敏夫、JFEミネラル㈱
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      日本国特許第4373777
    • 取得年月日
      2009-09-11
    • 外国
  • [産業財産権] ドメイン制御圧電単結晶2009

    • 発明者名
      小川敏夫、松下三芳、舘義仁
    • 権利者名
      小川敏夫、JFEミネラル㈱
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      韓国特許10-0921301
    • 取得年月日
      2009-10-05
    • 外国

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公開日: 2015-07-16  

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