高温対応圧電アクチュエータを目指した高Tc及び高結合強誘電体単結晶の合成と評価
高温压电驱动器用高温高耦合铁电单晶的合成与评价
基本信息
- 批准号:17040020
- 负责人:
- 金额:$ 2.56万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:2005
- 资助国家:日本
- 起止时间:2005 至 2006
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究はビスマス層状構造強誘電体(BLSF)の一つで、T_c=940℃という高いキュリー温度を有するBi_2WO_6(以下、BWO)を、高温アクチュエータ用の圧電単結晶材料として期待し、その結晶作製や特性評価を行うことを目的とする。本年度はBWOの圧電特性評価を主に行った。まず、エッチピット形状及びインピーダンス周波数特性の違いから、結晶軸の同定を行い、さらにスクイズテストにより圧電d_<33>方位(自発分極方向)を決定した。これらの結果を基に共振子を作製し、室温におけるBWOのすべての誘電率、圧電定数、弾性定数を評価した。BWO結晶は点群mm2に属するため、それぞれ独立な材料定数が誘電率3個、圧電定数5個、弾性コンプライアンス9個、計17個存在する。点群mm2における材料定数を求める方法はNanamatsuらにより記されているが、BWO結晶は薄い板状であるためそのまま適用できない。そこで、必要なカット面を考慮しこれらの材料定数を求めることにした。Nanamatsuらの報告にある基板と振動モードにより独立に求められる定数は、弾性コンプライアンス6個、圧電定数3個である。誘電率を除く残り5個の定数は、本研究にて方位基板を新しく提案し、横効果長さ伸び振動ならびに横効果面内すべり振動を利用して求めることができた。本研究でBWO結晶の全ての材料定数が求まり、多くの化合物が報告されているBLSFの圧電特性において単結晶を用いた初の成果となった。圧電特性の温度依存性を調べた結果、BWO結晶の圧電特性は400℃まで保つことが分かった。これはPZTセラミックスと比較して結合係数はPZTセラミックスの67%に及ばないものの、使用限界温度がPZTの200℃に対し、BWO結晶は400℃まで使用できることを示している。また、電気機械結合係数k_<33>が36%とBLSFの中でも大きな値を示した。このようにBWO単一分域結晶が大きい結合係数をもち、かつ圧電性が高温まで保たれることが明らかとなり、同結晶は高温対応圧電材料として有望である。
This study は ビ ス マ ス layered structure strong electricity body (BLSF) の a lure つ で, T_c = 940 ℃ と い う high い キ ュ リ ー temperature have す を る Bi_2WO_6 (" を, BWO), high temperature ア ク チ ュ エ ー タ with の 圧 electric 単 crystalline materials と し て expect し, そ の crystallization for や characteristics evaluation 価 を line う こ と を purpose と す る. The main focus of the annual assessment of <s:1> BWO voltage and electrical characteristics is 価を に and った. ま ず, エ ッ チ ピ ッ ト shape and び イ ン ピ ー ダ ン ス cycle for feature の violations い か ら, crystallographic axis の with line を い, さ ら に ス ク イ ズ テ ス ト に よ り 圧 electric d_ (33 > bearing (from 発 polarization direction) を decided し た. こ れ ら の results を し を son に resonance system, room temperature に お け る BWO の す べ て の induced electric rate, 圧 electric constant, 弾 destiny を review 価 し た. BWO crystals は point group was に genus す る た め, そ れ ぞ れ independent な material constant が electric rate 3, 圧 electric constant lure 5, 弾 コ ン プ ラ イ ア ン ス 9, 17 exist す る. Point group was に お け る material constant を o め る method は Nanamatsu ら に よ り remember さ れ て い る が, BWO crystallization は thin い platy で あ る た め そ の ま ま applicable で き な い. そ こ で, necessary な カ ッ ト surface を consider し こ れ ら の material constant を o め る こ と に し た. Nanamatsu ら の report に あ る substrate と vibration モ ー ド に よ り independent に o め ら れ る destiny は, 弾 コ ン プ ラ イ ア ン ス 6, 圧 electric number 3 で あ る. Induced electric rate を except く residual り five の destiny は, this study に て bearing substrate を new し く proposal し, long horizontal working fruit さ stretching vibration な び ら び に horizontal working in fruit surface す べ り を vibration using し て o め る こ と が で き た. This study で BWO crystals の full て の material constant が o ま り, multiple く の compound が report さ れ て い る BLSF の 圧 electrical characteristics に お い て 単 crystallization を with い た の early results と な っ た. The <s:1> temperature dependence of the voltage and electrical characteristics を adjustment べた results, and the <s:1> voltage and electrical characteristics of BWO crystallization <s:1> at 400℃まで maintain <s:1> <s:1> とが points った った. こ れ は PZT セ ラ ミ ッ ク ス と compare し て combination coefficient は PZT セ ラ ミ ッ ク ス の 67% に and ば な い も の の, use limit temperature が PZT の 200 ℃ に し seaborne, BWO crystallization は 400 ℃ ま で use で き る こ と を shown し て い る. Youdaoplaceholder0, the electricity-mechanical binding coefficient k_<33>が36%とBLSF で the maximum を な な value を shows た た. こ の よ う に BWO 単 a multi-zone crystallization が き い combination coefficient を も ち, か つ 圧 high temperature electrical が ま で bartender た れ る こ と が Ming ら か と な り, with high temperature crystallization は 応 seaborne 圧 electric material と し て could で あ る.
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Synthesis and Characterization of Bismuth Tungstate Crystals by Solution Growth Technique
溶液生长法制备钨酸铋晶体及其表征
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Nishida;H.Takeda;T.Nishida;T.Shiosaki
- 通讯作者:T.Shiosaki
Growth of Bismuth Tungstate Bi_2WO_6 mono-domain crystals and Chemical Etching for Measuring Their Electrical Properties
钨酸铋Bi_2WO_6单畴晶体的生长及化学刻蚀测量其电性能
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H.Takeda;M.Nishida;T.Nshida;T.Shiosaki
- 通讯作者:T.Shiosaki
Piezoelectric Properties of Bismuth Layered-Structure Ferroelectric Bi_2WO_6 Mono-Domain Crystals
铋层状结构铁电Bi_2WO_6单畴晶体的压电性能
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:M.Nishida;Y.Sakaguchi;H.Takeda;T.Nishida;K.Uchiyama;T.Shiosaki
- 通讯作者:T.Shiosaki
Crystal growth of bismuth tungstate Bi2WO6 by slow cooling method using borate fluxes
- DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2005.03.184
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:5.7
- 作者:H. Takeda;T. Nishida;S. Okamura;T. Shiosaki
- 通讯作者:H. Takeda;T. Nishida;S. Okamura;T. Shiosaki
Growth and characterization of ferroelectric mono-domain Bi_2WO_6 crystals
铁电单畴Bi_2WO_6晶体的生长与表征
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H.Takeda;M.Nishida;T.Nishida;T.Shiosaki
- 通讯作者:T.Shiosaki
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
武田 博明其他文献
長鎖ジカルボン酸,2-メチル-1,3-プロパンジオール,およびラクチドから合成される生分解性熱可塑性エラストマー
由长链二元酸、2-甲基-1,3-丙二醇和丙交酯合成的可生物降解的热塑性弹性体
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
小玉 翔平;黒澤 俊介;吉川 彰;柳瀬 郁夫;武田 博明;松浦隆義・田中亮・中山祐正・塩野毅・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好・手塚理恵・田中一也 - 通讯作者:
松浦隆義・田中亮・中山祐正・塩野毅・日野彰大・川崎典起・山野尚子・中山敦好・手塚理恵・田中一也
溶融冷却法による SrMg2(PO4)2: Eu(II)の単結晶作製と構造解析
熔融冷却法制备SrMg2(PO4)2:Eu(II)单晶及结构分析
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
佐藤 耀敬;中川 泰宏;武田 博明;生駒 俊之 - 通讯作者:
生駒 俊之
Asplenia/hypospleniaに伴う侵襲性肺炎球菌感染症の臨床的特徴
伴有无脾/脾功能减退的侵袭性肺炎球菌感染的临床特征
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
藤倉 裕之;常 彬;松井 珠乃;砂川 富正;黒沼 幸治;大島 謙吾;武田 博明;田邊 嘉也;丸山 貴也;笠原 敬;窪田 哲也;渡邊 浩;西 順一郎;藤田 次郎 - 通讯作者:
藤田 次郎
赤色自己発光するヨウ化物のフォトルミネッセンス特性
红色自发光碘化物的光致发光特性
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
小玉 翔平;黒澤 俊介;吉川 彰;柳瀬 郁夫;武田 博明 - 通讯作者:
武田 博明
武田 博明的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('武田 博明', 18)}}的其他基金
ケイ酸塩系新圧電結晶の結晶構造に基づく材料設計と高温振動子の開発
基于新型硅酸盐基压电晶体晶体结构的高温振荡器材料设计与开发
- 批准号:
23K23430 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ケイ酸塩系新圧電結晶の結晶構造に基づく材料設計と高温振動子の開発
基于新型硅酸盐基压电晶体晶体结构的高温振荡器材料设计与开发
- 批准号:
22H02162 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ドナー・アクセプター共ドープした非鉛PTCRデバイスの作製と粒界の電場応答解析
施主-受主共掺杂无铅PTCR器件的制作及晶界电场响应分析
- 批准号:
11F01364 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
環境調和型無鉛圧電アクチュエータ材料の開発
环保无铅压电促动器材料的开发
- 批准号:
19016018 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
固溶限界ドーピングによる高温対応圧電結晶の合成とその燃焼圧センサー素子への展開
固溶极限掺杂合成高温兼容压电晶体及其在燃烧压力传感器元件中的应用
- 批准号:
17686058 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
新規ビスマス層状酸化物強誘電体の高性能圧電材料への展開
新型铋层状氧化物铁电材料开发成高性能压电材料
- 批准号:
14750238 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
ケイ酸塩系新圧電結晶の結晶構造に基づく材料設計と高温振動子の開発
基于新型硅酸盐基压电晶体晶体结构的高温振荡器材料设计与开发
- 批准号:
23K23430 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ケイ酸塩系新圧電結晶の結晶構造に基づく材料設計と高温振動子の開発
基于新型硅酸盐基压电晶体晶体结构的高温振荡器材料设计与开发
- 批准号:
22H02162 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
電子状態解析に基づいたランガサイト系新規圧電結晶の量子材料設計
基于电子结构分析的新型硅酸锰矿基压电晶体量子材料设计
- 批准号:
17760549 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
固溶限界ドーピングによる高温対応圧電結晶の合成とその燃焼圧センサー素子への展開
固溶极限掺杂合成高温兼容压电晶体及其在燃烧压力传感器元件中的应用
- 批准号:
17686058 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
圧電結晶を用いたセンサ・アクチュエータ一体システムの提案と基礎研究
使用压电晶体的集成传感器-执行器系统的提议和基础研究
- 批准号:
14655032 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
圧電結晶板のエッジ(端部)振動を利用した超小形且つ高安定の圧電振動子の実現
利用压电晶体板边缘振动实现超小型高稳定压电振子
- 批准号:
61550286 - 财政年份:1986
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
水晶圧電結晶を用いる水中の微量アンモニウムイオンの定量法
压电石英晶体测定水中痕量铵离子的方法
- 批准号:
X00090----254184 - 财政年份:1977
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
水晶圧電結晶を用いる大気中の微量アンモニアの定重法
使用石英压电晶体测定大气中痕量氨的重量法
- 批准号:
X00090----154176 - 财政年份:1976
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
半導体圧電結晶内電子超音波相互作用とVHF, UHF帯増幅器への応用
半导体压电晶体中的电子超声相互作用及其在 VHF 和 UHF 频段放大器中的应用
- 批准号:
X42430----192038 - 财政年份:1967
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research
半導体圧電結晶内電子超音波相互作用と VHF ・ UHF 帯増幅器への応用
半导体压电晶体中的电子超声相互作用及其在 VHF/UHF 频段放大器中的应用
- 批准号:
X41430-----92038 - 财政年份:1966
- 资助金额:
$ 2.56万 - 项目类别:
Organization Research