PMN系電歪材料による光アクチュエータの開発

使用PMN基电致伸缩材料开发光学执行器

• 批准号: 06750306
• 负责人: 和田 智志
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750306/
• 关键词: 電歪材料; 光アクチュエータ; 電気歪み量

PMN(PbMg_<1/3>Nb_<2/3>O_3)セラミックスは電歪材料として優れた性能を示す物質の一つである。しかしながらその電気歪み量は既に実用化されている圧電材料に比べて一桁近く低いため、電気歪み量の向上が現在大きな関心を呼んでいる。そこでPMNセラミックスにおける光特性を評価する前の段階として、異種元素の微量添加による電気歪み量の向上を試みた。これは光歪み量と電気歪み量とがある相関関係にあることから、電気歪み量の向上はすなわち光歪み量の向上にとっても大きな効果をもたらすからである。まず最初の段階としてPMN単体のコロンバイト法による合成を試みた。そして合成温度、混合法、焼結方法等のパラメータを検討することで、相対密度が96%以上のPMNセラミックスを得るための条件を確立した。このようにして合成したPMNセラミックスの電気歪み量Δ1/1は室温で約1×10^<-4>という値を得た。この値は、これまで文献等で報告されている値とほぼ同じであった。続いて電気歪み量の向上を試みるための予備実験として、PMNにチタン酸鉛(PT)を10wt%添加したPMN-PTセラミックスを合成し、その電気歪み量を測定したところ、Δ1/1は室温で約1×10^<-3>という非常に高い値を得ることができた。しかしながらPT添加により、キュリー温度がPMN単体のときの0℃から室温付近までシフトした結果、電気歪み量の温度依存性もまた大きくなった。これは実用上好ましくない。そこで、微量添加しても室温付近での電気歪み量の温度特性がほぼ一定であり、しかもPMN-PTセラミックスと同程度の電気歪み量を示すような添加剤を検討したところ、酸化銅(CuO)の1%以下の添加が効果的であることがわかった。現在種々の(1-X)PMN-XPCuN系セラミックスを合成し、その電気特性を検討している最中である。

Two-thirds 1/3 PMN (PbMg_ < > Nb_ < > O_3) セ ラ ミ ッ ク ス は electric slanting material と し て optimal れ た performance を の す material in a つ で あ る. し か し な が ら そ の electric 気 slanting み quantity は に already be using the さ れ て い る 圧 electric material に than べ て a low girder near く い た め, electricity 気 の が now up large amount of crooked み き な masato heart を shout ん で い る. そ こ で PMN セ ラ ミ ッ ク ス に お け る light feature を review 価 す る before の Duan Jie と し て, heterogeneous elements の trace add に よ る electric 気 slanting み quantity の を up try み た. こ れ は light slanting み measure と electric 気 off-center み と が あ る phase masato masato is に あ る こ と か ら, electricity 気 slanting み quantity の upward は す な わ ち light slanting み quantity の upward に と っ て も big き な unseen fruit を も た ら す か ら で あ る. ま ず initially の Duan Jie と し て PMN 単 body の コ ロ ン バ イ ト method に よ る synthetic を try み た. そ し て synthesis, such as temperature, mixing method, 焼 の パ ラ メ ー タ を beg す 検 る こ と で more than 96%, the density of phase polices が の PMN セ ラ ミ ッ ク ス を have る た め を の conditions established し た. こ の よ う に し て synthetic し た PMN セ ラ ミ ッ ク ス の electric 気 slanting み quantity Δ 1/1 は で at room temperature about 1 x 10 ^ < - > 4 と い う numerical を た. Youdaoplaceholder1 reports されて る る る value とほぼ are the same as じであった. 続 い て electric 気 slanting み quantity の upward を try み る た め の reserve be 験 と し て, PMN に チ タ ン lead acid (PT) を 10 wt % add し た PMN - PT セ ラ ミ ッ ク ス を synthetic し, そ の electric 気 slanting を み quantity determination し た と こ ろ, 1 x 1/1 Δ で は room temperature about 10 ^ < - > 3 と い う に い very high numerical を must る こ と が で き た. し か し な が ら PT add に よ り, キ ュ リ ー temperature が PMN 単 body の と き の 0 ℃ か ら at room temperature to pay nearly ま で シ フ ト し た results, electricity 気 slanting み quantity の temperature dependency も ま た big き く な っ た. Youdaoplaceholder2 れ actually make good use of ま くな くな れ. そ こ で, trace add し て も at room temperature to pay nearly で の electric 気 slanting み quantity の temperature characteristic が ほ ぼ certain で あ り, し か も PMN - PT セ ラ ミ ッ ク ス と の electric 気 off-center を み quantity and shown the same extent す よ う な add tonic を beg し 検 た と こ ろ, acidic copper (CuO) の below 1% の add が unseen fruit で あ る こ と が わ か っ た. Now a 々 の (1 -) X PMN - XPCuN セ ラ ミ ッ ク ス を synthetic し, そ の electric 気 features を beg し 検 て い る で in most あ る.