傾斜電荷分布による自己分極処理機能を持つ自律型圧電材料の開発

研究課題

研究責任者	和田智志山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授
研究期間 (年度)	2013
概要	本来130°Cというキュリー温度(TC)を持つチタン酸バリウム(BaTiO3、BT)圧電材料に内部電場を導入することでTCを高温側にシフトさせる世界初の原理確認とそのための技術開発を行った。30kV/cmを超える内部電場をBTセラミックスに導入するため、TCが430°Cと高いニオブ酸カリウム(KNbO3、KN)でBTセラミックスを挟むKN/BT/KN積層構造を持つセラミックスを300°C以下の低温で作製する技術を開発した。この積層セラミックスを分極処理することで、BTセラミックスのTCを3°Cほど高温側にシフトさせることができた。この値は一見小さな値に見えるが、圧電セラミックスに内部電場を導入することでTCを増加させる試みは世界初であり、その実証に成功した。今後は、BT積層厚さの最適化に加え、分極処理方法および材料自体の耐圧を向上させることでBTセラミックスのTCを200°C以上までの増大を目指す。