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2012 年度 実績報告書

低誘電率・高Qを持つ次世代ミリ波用誘電体の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560673
研究機関公益財団法人名古屋産業科学研究所

研究代表者

大里 斉  公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 研究員 (20024333)

研究分担者 籠宮 功  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40318811)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワードミリ波誘電体 / 高Q 高品質係数 / 低誘電体損失 / 温特ゼロ / インディアライト/コーディエライト / 結晶化ガラス / 国際研究者交流
研究概要

これまで、コーディエライト組成のガラスから、結晶化ガラスミリ波誘電体を作製した。コーディエライトの多形であるインディアライトを主とするセラミックスが得られ、ロスの少ない高Qf>200000GHz、低誘電率er = 4.7、共振周波数の温度係数TCf = -27 ppm/oCの特性の優れた次世代ミリ波誘電体を作製した。しかし、このガラスセラミックスは、表面からの結晶化で極めて異方性が強いものであった。コーディエライトは、低熱膨張で知られ、c-軸方向にマイナス、a-軸方向へプラスの熱膨張をもつ。表面失透でc-軸方向に伸長した結晶が垂直にぶつかる点でクラックを発生、割れが生じた。冷却速度を調整して大きなクラックは避けることができて、ミリ波誘電特性は測定可能であった。しかし、細かいクラックは避けることができず、品質係数に大きなバラツキを与えていた。
本研究では、この細かいクラックをも無くす目的で、ルチルを核形成剤として用い、ボリュウム結晶化を目指した。ルチルを10、20wt%添加したガラスを作製し、結晶化ガラスを得た。SEM観察で微細なクラックを抑えることができ、ミリ波誘電体特性も優れたものが得られた。品質係数Qf=120000GHz、温特TCf= 0 ppm/oC、誘電率7。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] INTERNAL STRAIN AND DIELECTRIC LOSSES BY COMPOSITIONAL ORDERING ON THE2013

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 雑誌名

      The American Ceramic Society's Ceramic Transactions

      巻: MS&T'12 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microwave dielectric losses based on polarities2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ohsato and I. Kagomiya
    • 雑誌名

      Chinese Journal of Physics

      巻: 50 ページ: 885-895

  • [雑誌論文] Fabrication Conditions of Diopside for Millimeterwave Dielectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 雑誌名

      Jpn. J. Applied Physics

      巻: 51 ページ: 09LF02-1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] コーディエライトとインディエライトにおける Si/Al オーダリングをSi/Al 四面体の体積・共有結合性から見積もる2013

    • 著者名/発表者名
      大里 齊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会年会
    • 発表場所
      東京、東京工業大学
    • 年月日
      20130317-20130319
  • [学会発表] Fabrication of indialite glass ceramics with high Q and low dielectric constant for millimeterwave dielectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 学会等名
      The 29th International Korea-Japan Seminar on Ceramics (KJ-Ceramics 2012)
    • 発表場所
      大邱、韓国
    • 年月日
      20121121-20121124
  • [学会発表] Internal strain and dielectric losses by compositional ordering on the microwave dielectrics pseudo-tungstenbronze Ba6-3xR8+2xTi18O54 (R = rare earth) solid solutions2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 学会等名
      Material Science & Technology 2012
    • 発表場所
      Pittsburg, Pennsylvania, USA
    • 年月日
      20121007-20121011
  • [学会発表] マイクロ波誘電体疑似タングステンブロンズにおけるCompositional ordering による歪みと誘電ロス2012

    • 著者名/発表者名
      大里 齊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20120919-20120921
  • [学会発表] Fabrication of Indialite Glass Ceramics with Low Dielectric Constant for Millimeterwave Dielectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 学会等名
      Electroceramics XIII
    • 発表場所
      University of Twente Enshede, The Netherlands
    • 年月日
      20120624-20120627
    • 招待講演
  • [学会発表] Microwave dielectrics as paraelectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi OHSATO
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Microwave Materials and their Applications (MMA2012)
    • 発表場所
      台北、台湾
    • 年月日
      20120603-20120606
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ波・ミリ波誘電体ディオプサイドの作製条件2012

    • 著者名/発表者名
      大里 齊
    • 学会等名
      第29回強誘電体応用会議(fma-29)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120523-20120526
  • [備考] (公(財))名古屋産業科学研究所研究部 研究年報

    • URL

      http://www.nisri.jp/dor/report/2011/index2011.html

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公開日: 2014-07-24  

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