チタン酸ジルコニウムとチタン酸カルシウムを固溶させた チタン酸バリウムナノキューブの合成

摘要

典型的なペロブスカイト強誘電体正方晶チタン酸バリウム(BT)の単結晶ナノキューブが、水熱合成法 やソルボサーマル法によって合成[1,2]できるようになって久しい。この次の段階として行うべきことは、当 ナノキューブの集積化[1]と固溶体化[3]である。前者は大きな自発分極を与え、後者は大きな圧電応答を与え る。本研究では後者を実現するために、BT を類似物質ジルコニウム酸バリウム(BZ)ならびにチタン酸カルシ ウム(CT)と固溶させ、当固溶体のナノキューブを合成することを目的とした。当固溶を行うにあたっては、 BT の原料である酸化チタン(TiO2)に対してジルコニア(ZrO2)を使用し、同じく BT の原料である水酸化バリウ ム(Ba(OH)2)に対して水酸化カルシウム(Ca(OH)2)を使用して、BT ナノキューブの水熱合成法と同じ方法を試 みた。得られた物質の評価には、X 線回折および透過電顕を用いた。