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J-GLOBAL ID：201002230252192300   整理番号：10A1012603

PbZr_0.52Ti_0.48O₃単結晶立方体を用いたゾル-ゲル由来のジルコニウムチタン酸鉛セラミックの増加した圧電特性

Enhanced piezoelectric properties of lead zirconate titanate sol-gel derived ceramics using single crystal PbZr_0.52Ti_0.48O₃ cubes

著者 (3件)： LIN Yirong (Dep. of Mechanical, Aerospace, Chemical, and Materials Engineering, Arizona State Univ., Tempe, Arizona 85287, USA) ,  ANDREWS Clark (Dep. of Mechanical, Aerospace, Chemical, and Materials Engineering, Arizona State Univ., Tempe, Arizona 85287, USA) ,  SODANO Henry A. (Dep. of Mechanical, Aerospace, Chemical, and Materials Engineering, Arizona State Univ., Tempe, Arizona 85287, USA)
資料名： Journal of Applied Physics  (Journal of Applied Physics)
巻： 108  号： 6  ページ： 064108  発行年： 2010年09月15日 
JST資料番号： C0266A  ISSN： 0021-8979  CODEN： JAPIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 圧電材料は機械及び電気領域のエネルギー間での優れた結合により過去100年にわたり検出,駆動,構造健全性モニタリング,及びエネルギー回収用として大きな注目を集めてきた。すべての圧電材料の中でジルコニウムチタン酸鉛(PZT)は圧電結合係数が高いために工業的応用に最も広く研究されてきた。圧電材料はしばしば薄膜又はモノリシックウエハとして使用されている。PZT膜の合成には多くの方法があるが,低緻密化温度,高価な物理堆積装置無しに膜に適用する容易さ,及び薄及び厚膜のいずれも作製できる可能性があるためにゾル-ゲル処理法が最も広く用いられている。しかし,ゾル-ゲル法によるPZT膜の圧電特性はバルク材料の場合よりも著しく低く,ゾル-ゲル膜の適用を制限している。これに対して単結晶のPZT材料は双極子配列が均一なために多結晶材料よりも圧電結合係数が高い。この報告でPZTゾル-ゲルの介在物としてPbZr_0.52Ti_0.48O₃単結晶ミクロ立方体を用いることにより,PZTゾル-ゲル由来のセラミックの圧電特性を増加させる新たな方法を紹介した。このPZT単結晶立方体は水熱ベースの方法で合成し,結晶構造を走査電子顕微鏡(SEM)及びX線回折(XRD)により評価した。PZT立方体とゾル-ゲルの混合物を焼結してゾル-ゲルを結晶化し,完全に緻密化したセラミックが得られた。最終セラミックの断面XRD及びSEM解析を行って比較し,試料の結晶構造及び微構造を示した。Sawyer-Tower曲線を用いてこのセラミックのP-E特性を試験した。最終的にレーザ干渉計を用いてPZT立方介在物が有無でのPZTゾル-ゲルセラミックの圧電歪結合係数を直接測定した。その結果,PZT結晶介在物の組み込みにより純粋なPbZr_0.52Ti_0.48O₃ゾル-ゲルの場合と比較してd₃₃結合係数が200%以上増加することが分かった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 強誘電体 ,  *ジルコニウム酸チタン酸鉛 ,  *圧電気 ,  ゾル-ゲル法 ,  前駆体 ,  水熱合成 ,  単結晶 ,  粉体 ,  混合物 ,  焼結 ,  結晶化 ,  ペロブスカイト型結晶 ,  *セラミック ,  結晶粒径 ,  密度 ,  定数 ,  残留分極 ,  抗電場 ,  電歪
準シソーラス用語： 圧電定数

分類 (2件)： 圧電気,焦電気,エレクトレット  (BM05040M) ,  セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V)

タイトルに関連する用語 (7件)： 単結晶 ,  立方体 ,  ゾル-ゲル ,  ジルコニウム ,  チタン酸鉛 ,  セラミック ,  圧電特性