機械的品質係数の高いネオジム置換された（Sr_（0.2）Ca_（0.8））Bi_2Ta_2O_9系圧電セラミックス

摘要

近年，環境問題が盛hに叫ばれ，電子機器におけるPb規制が強化されてきている中，圧電セラミックスの分野においては，Pbを主成分とするPbZrO_3LPbTiO_3（PZT）系が主に用いられている.現在，PZT系に取って代わる圧電材料開発の見通しが立っていないため，電子部品中におけるPb規制は対象外とされている．しかし，画期的なPbフリ－の圧電材料が開発されれば，即刻刻規制対象となることは免れない．ビスマス層状構造強誘電体（BLSF）は，①比誘電率が低い，②機械的品質係数（Q_m）が高い，③Curie温度（T_c)が高いPbフリーの圧電材料，として知られている．この材料系は，高周波高速データ通信時代に必要とされる高いQ_m値の圧電材料として，世間の脚光を浴びている材料系である．BLSFのQ_n値の一例として，CaBi_4Ti_4O_(15）セラミックスの積層厚み縦2次高調波振動のQ_mが2560，また，Bi_3TiNbO_9一BaBi_2Nb_2O_9セラミックスの厚み縦3次高調波振動のQ_mが9044といった報告がある．昨年，著者は，（Sr_(1-x)Ca_x）Bi_2Ta_2O_9（SCBT）セラミックスにて，円仮の広がり振動（p-mode）のQ_mが最大11000となることを報告した．今回はSCBTをNd~(3＋)置換した（Sr_(0.2）Ca_（0.8））_（1-）Nd_（2x/3)Bi_2Ta_2O_9にMn添加したサンプルの作製を行った．なお，この化学式は（Sr_(0.2）Ca_（0.8））サイト空孔を仮定し，電荷中性条件を満足する条件で設定した．このセラミックスの厚み縦基本振動（t－mOde）にてセラミックスでは過去最高のQ_m＝27000を持つ材料を開発したので報告する．