マイクロ引き下げ法による形状制御ランガサイト型圧電結晶育成技術の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750234
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 横田 有為 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (60517671)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 結晶・多結晶材料

研究概要

自動車の燃焼圧センサ用圧電結晶に用いられるランガサイト型圧電結晶は、高い特性のために次世代の高温用圧電材料として注目されているが、製造コストが高いという問題がある。そこで、本研究では、マイクロ引き下げ法を用いた形状制御ランガサイト型圧電結晶の製造技術を確立することで、デバイス形状の単結晶素子を一工程で作製することを目的とした。形状制御結晶育成用Pt合金坩堝を設計・開発し、それを用いたマイクロ引き下げ法により、様々なランガサイト型圧電材料の形状制御結晶を作製したところ、円柱状、平板上、チューブ状等の形状制御結晶の育成に成功した。さらに、それらの結晶性、圧電特性は従来の結晶と同等の性能を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of growth atmosphere on crystal growth and optical properties for Ca_3NbGa_3Si_2O_<14> single crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, M. Sato, K. Tota, S. Kurosawa, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ferroelectrics 巻: 449 ページ: 147-153
  • DOI: 10.1080/00150193.2013.822780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annealing effects for Ca_3NbGa_3Si_2O_<14> piezoelectric single crystals grown by micro-pulling-down method (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, M. Kitahara, S. Kurosawa, M. Sato, K. Tota, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ferroelectrics 巻: 445 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1080/00150193.2013.843383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and physical properties of Ca_3Nb(Ga_<1->xAl_x)_3Si_2O_<14> piezoelectric materials (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kitahara, Y Yokota, A. Medvedev, Y. Futami, S. Kurosawa,Y. Fujimoto, M. Sato, K. Tota, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Ferroelectrics 巻: 456 ページ: 107-112
  • DOI: 10.1080/00150193.2013.846667
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of column-shaped and plate-like langasite-type piezoelectric single crystals and their physical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, M. Sato, V. Chani, Y. Futami, K. Tota, S. Kurosawa, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A (2012) 巻: 200 ページ: 56-59
  • DOI: 10.1016/j.sna.2012.10.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shaped crystal growth of langasite-type piezoelectric single crystals and their physical properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, A. Yoshikawa, Y. Futami, M. Sato, K. Tota, K. Onodera, T. Yanagida
  • 雑誌名: IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectrics. Freq. Contr 巻: 59 ページ: 1868-1871
  • DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2398
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape-controlled crystal growth of Sr_3NbGa_3Si_2O_<14> and Sr_3TaGa_3Si_2O_<14> piezoelectric single crystals by micro-pulling-down method (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, Y. Futami, M. Sato, K. Tota, K. Onodera, T. Yanagida, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectrics. Freq. Contr 巻: 59 ページ: 1864-1868
  • DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2397
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal growth and physical properties of shape-controlled La_3Ta_<0.5>Ga_<5.5>O_<14> single crystals by micro-pulling-down method (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, M. Sato, Y. Futami, K. Tota, T. Yanagida, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 352 ページ: 147-150
  • DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2012.01.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on phase diagram of Ca_3NbGa_3Si_2O_<14> piezoelectric material by differential thermal analysis and X-ray diffraction measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Futami, Y. Yokota, M. Sato, K. Tota, J. Pejchal, T. Yanagida, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 508 ページ: 247-252
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.508.247
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of Shape-Controlled Ca_3NbGa_3Si_2O_<14> and Sr_3NbGa_3Si_2O_<14> Single Crystals by Micro-Pulling-Down Method and Their Physical Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yokota, M. Sato, K. Tota, Y. Futami, T. Yanagida, K. Onodera, A. Yoshikawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50
  • DOI: 10.1143/JJAP.50.09ND03
  • 査読あり
• [学会発表] Development of functional single crystals by micro-pulling-down method C35 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y.Yokota, S.Kurosawa, K.Nishimoto, M.Sato, H.Goto, K.Shikimura, K.Tota, T.Ito, T.Kagaya, K.Onodera, K.Kamada, A.Yoshikawa
  • 学会等名: 2013 Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG)
  • 発表場所: Cancún, Mexco
  • 年月日: 2013-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] Material Research of Scintillator Crystals and Growth of Shape-controlled Crystals by Micro-Pulling-Down Method (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Yokota, A.Yamajia, Y.Futami, Y.Fujimoto, T.Yanagida, M.Sato, K.Tota,K.Onodera, N.Kawaguchi, K.Fukuda, D.Totsuka. A.Yoshikawa
  • 学会等名: 2011 KACG
  • 発表場所: South Korea
  • 年月日: 2011-10-14
  • 招待講演
• [学会発表] Shaped crystal growth of langasite-type piezoelectric single crystals and their physical properties Yoshikawa (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Yokota, M.Sato, K.Tota, Y.Futami1, A.Yamaji, T.Yanagida, K.Onodera
  • 学会等名: IEEE 20th ISAF-PFM
  • 発表場所: Canada
  • 年月日: 2011-07-30
  • 招待講演