CN116367695A - 压电体、压电元件以及液体喷出头 - Google Patents
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Abstract
本申请提供压电体、压电元件以及液体喷出头,其不具有中间层地不易产生裂纹。一种压电体,包含钾、钠以及铌,并具有钙钛矿结构,针对多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm‑1以上且700cm‑1以下,所述多个测量区域中的所述峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差为11.0cm‑1以下。
Description
技术领域
本发明涉及压电体、压电元件以及液体喷出头。
背景技术
用于液体喷出头的压电元件用两个电极夹着由具有机电转换功能的压电材料构成的压电体。作为压电材料,已知铌酸钾钠系的压电材料。
铌酸钾钠系的压电体存在制造时容易产生裂纹这一问题,当形成厚度大的压电体时尤其会成为问题。
例如在专利文献1中记载了通过在利用CSD法形成的第一压电体层和第二压电体层之间具备利用气相生长法形成的中间层而能够缓和压电体层的残余应力并能够抑制产生裂纹的压电元件。具体来说,在专利文献1的实施例中,使用具有作为KNN和BFO的混晶的组成的复合氧化物作为第一压电体层以及第二压电体层,并使用Pt作为中间层。
专利文献1:日本特开2012-139923号公报
然而,在专利文献1所记载的压电元件中,在第一压电体层和第二压电体层之间设置有材料与第一压电体层以及第二压电体层不同的中间层。为此,第二压电体层的结晶结构有时会根据中间层的表面的面取向、结晶粒径、析出物而发生变化。由此,面内方向上的第二压电体层的结晶结构有时会产生偏差。当第二压电体层的结晶结构产生偏差时,压电体的压电特性会产生偏差,品质将会受损。
发明内容
因而,要求不具有中间层地不易产生裂纹的铌酸钾钠系的压电体。
本发明涉及的压电体的一方面,
包含钾、钠以及铌,并具有钙钛矿结构,
针对多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm-1以上且700cm-1以下,
所述多个测量区域中的所述峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差为11.0cm-1以下。
本发明涉及的压电元件的一方面包括:
第一电极,设置于基体;
所述压电体,设置于所述第一电极;以及
第二电极,设置于所述压电体。
本发明涉及的液体喷出头的一方面包括:
所述压电元件;
所述基体;以及
设置有喷嘴孔的喷嘴板,
所述基体具有流路形成基板,所述流路形成基板设置有通过所述压电元件而容积发生变化的压力产生室,
所述喷嘴孔与所述压力产生室连通。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式涉及的压电元件的剖视图。
图2是示意性地示出本实施方式的变形例涉及的压电元件的剖视图。
图3是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头的分解立体图。
图4是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头的俯视图。
图5是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头的剖视图。
图6是示意性地示出本实施方式涉及的打印机的立体图。
图7是示出实施例1中的归属于A1g的峰的拉曼位移的图表。
图8是示出比较例1中的归属于A1g的峰的拉曼位移的图表。
图9是用于说明四方晶系的单位晶格的图。
附图标记说明
2…基体、10…第一电极、20…压电体、30…第二电极、40…晶种层、100、110…压电元件、200…液体喷出头、202…引线电极、203…粘接剂、204…连接布线、210…流路形成基板、211…压力产生室、212…分隔壁、213…第一连通通道、214…第二连通通道、215…第三连通通道、216…歧管、217…供给流路、220…喷嘴板、222…喷嘴孔、230…振动板、232…氧化硅层、234…氧化锆层、240…保护基板、242、244…贯通孔、246…开口部、250…电路基板、260…柔性基板、262…封闭层、264…固定板、266…贯通孔、300…打印机、310…头单元、312、314…墨盒、316…滑架、320…装置主体、322…滑架轴、330…驱动电机、332…正时带、340…输送辊、350…打印机控制器。
具体实施方式
以下,使用附图详细地说明本发明的优选实施方式。需要指出,以下所说明的实施方式并非不当地限定记载于权利要求书中的本发明的内容。另外,以下说明的构成并非全部都是本发明的必需构成要件。
1.压电元件
1.1.构成
首先,参照附图说明本实施方式涉及的压电元件。图1是示意性地示出本实施方式涉及的压电元件100的剖视图。
如图1所示,压电元件100包括第一电极10、压电体20以及第二电极30。压电元件100设置于基体2上。
基体2例如是由半导体、绝缘体等形成的平板。基体2可以是单层,也可以是层叠有多个层的层叠体。基体2如果是上表面为平面性的形状,则其内部的结构就不受限定,也可以是在内部形成有空间等的结构。
基体2也可以包括振动板,该振动板具有可挠性,随着压电体20的动作而变形。振动板例如是氧化硅层、氧化锆层、或者在氧化硅层上设置有氧化锆层的层叠体等。
第一电极10设置在基体2上。第一电极10设置在基体2与压电体20之间。第一电极10的形状例如为层状。第一电极10的厚度例如为3nm以上且300nm以下。第一电极10例如是铂层、铱层、钛层、钌层等金属层、它们的导电性氧化物层、镍酸镧(LaNiO3:LNO)层、钌酸锶(SrRuO3:SRO)层等。第一电极10也可以具有层叠有多个上述举例示出的层的结构。
第一电极10是用于向压电体20施加电压的一方的电极。第一电极10是设置于压电体20之下的下部电极。
需要指出,虽然未图示,但为了提高基体2和第一电极10的密合性,也可以在基体2和第一电极10之间设置密合层。密合层例如是钛层、氧化钛层等。
压电体20设置于第一电极10上。压电体20设置于第一电极10和第二电极30之间。需要指出,虽然未图示,但压电体20也可以设置于第一电极10上以及基体2上。压电体20的形状为层状。压电体20层叠有多个结晶层而构成。压电体20的厚度例如是100nm以上且3μm以下,优选为200nm以上且2μm以下。通过向第一电极10和第二电极30之间施加电压,压电体20能够变形。
压电体20具有钙钛矿结构。压电体20的结晶结构例如是四方晶系。压电体20例如是包含钾(K)、钠(Na)以及铌(Nb)的铌酸钾钠(KNN)层。压电体20也可以是添加了锰(Mn)等添加物的KNN层。
压电体20例如在(100)面优先取向。“优先取向”表示70%以上、优选为80%以上的结晶在规定的结晶面取向。“在(100)面优先取向”包括压电体20的全部的结晶在(100)面取向的情况和70%以上、优选为80%以上的结晶在(100)面取向的情况。
压电体20不具有中间层。“中间层”是指主成分由与构成压电体20的中间层以外的部分的主成分不同的材料构成的层。例如在压电体20的主成分为KNN的情况下,中间层的主成分非KNN。“主成分”意指占50质量%以上的含有率的材料。
第二电极30设置于压电体20上。需要指出,虽然未图示,但如果第二电极30与第一电极10电性分离,则还可以设置在压电体20的侧面及基体2上。
第二电极30的形状例如是层状。第二电极30的厚度例如是3nm以上且300nm以下。第二电极30例如是铱层、铂层、钛层、钌层等金属层、它们的导电性氧化物层、镍酸镧层、钌酸锶层等。第二电极30也可以具有层叠有多个上述举例示出的层的结构。
第二电极30是用于向压电体20施加电压的另一方的电极。第二电极30是设置于压电体20上的上部电极。
1.2.拉曼光谱分析
针对压电体20的多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm-1以上且700cm-1以下,优选为500cm-1以上且650cm-1以下,更优选为600cm-1以上且610cm-1以下,进一步更加优选为601cm-1以上且607cm-1以下。通过拉曼光谱分析测量的测量区域例如是压电体20的上表面的区域。通过拉曼光谱分析测量的多个测量区域也可以在俯视观察时排列为直线状。
压电体20的多个测量区域中的上述峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差Δ为11.0cm-1以下,优选为7.0cm-1以下,进一步优选为5.0cm-1以下,进一步更加优选为4.5cm-1以下。差Δ可以大于0.0cm-1,也可以是0.0cm-1。
压电体20的多个测量区域中的上述峰中的拉曼位移的标准偏差σ例如为2cm-1以下,优选为1.5cm-1以下,进一步优选为1.0cm-1以下。标准偏差σ可以大于0.0cm-1,也可以是0.0cm-1。
1.3.作用效果
在压电体20中,包含钾、钠以及铌,具有钙钛矿结构,针对多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm-1以上且700cm-1以下,多个测量区域中的峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差Δ为11.0cm-1以下。因此,在压电体20中,如后面叙述的实施例以及比较例所示,相比于差Δ大于11.0cm-1的情况,不易产生裂纹。
进一步地,压电体20不具有中间层。因此,在压电体20中,能够抑制缘于中间层而使压电体的面内方向的压电特性产生偏差。需要指出,“面内方向”是指与压电体20的厚度方向正交的方向。
如上所述,压电体20不具有中间层地不易产生裂纹。
在压电体20中,也可以在(100)面优先取向。在(100)面优先取向的压电体20相比于在(100)面以外的面优先取向的压电体,不易产生裂纹。因此,能够增大压电体20的厚度。
在压电体20中,差Δ也可以为5.0cm-1以下。差Δ为5.0cm-1以下的压电体20相比于差Δ大于5.0cm-1的压电体,不易产生裂纹。
2.压电元件的制造方法
接着,参照附图说明本实施方式涉及的压电元件100的制造方法。
如图1所示,准备基体2。具体而言,通过对硅基板进行热氧化来形成氧化硅层。接着,在氧化硅层上通过溅射法等形成锆层,通过对该锆层进行热氧化来形成氧化锆层。由此,能够形成由氧化硅层及氧化锆层构成的振动板。通过以上的工序,能够准备基体2。
接着,在基体2上形成第一电极10。需要指出,为了提高基体2和第一电极10的密合性,也可以在基体2和第一电极10之间形成钛层、氧化钛层等密合层。第一电极10例如通过溅射法、真空蒸镀法等来形成。接着,对第一电极10进行图案化。图案化例如通过光刻以及蚀刻来进行。
接着,在第一电极10上形成压电体20。压电体20通过溶胶凝胶法、MOD(MetalOrganic Deposition,金属有机沉积)等CSD(Chemical Solution Deposition,化学溶液沉积)法来形成。以下,说明压电体20的形成方法。
首先,例如使包含钾的金属配位化合物(络合物)、包含钠的金属配位化合物(络合物)、包含铌的金属配位化合物(络合物)以及包含锰的金属配位化合物(络合物)溶解或分散于有机溶剂中,调整前体溶液。
作为包含钾的金属配位化合物,例如可列举出2-乙基己酸钾、乙酸钾等。作为包含钠的金属配位化合物,例如可列举出2-乙基己酸钠、乙酸钠等。作为包含铌的金属配位化合物,例如可列举出2-乙基己酸铌、五乙氧基铌、正丁醇铌(五正丁氧基铌)等。作为包含锰的金属配位化合物,例如可列举出2-乙基己酸锰等。需要指出,也可以并用两种以上的金属配位化合物。例如,作为包含钾的金属配位化合物,也可以并用2-乙基己酸钾和乙酸钾。
作为溶剂,例如可列举出丙醇、丁醇、戊醇、己醇、辛醇、乙二醇、丙二醇、辛烷、癸烷、环己烷、二甲苯、甲苯、四氢呋喃、乙酸、辛酸、2-正丁氧基乙醇或它们的混合溶剂等。
接着,使用旋涂法等将调整后的前体溶液涂布在第一电极10上形成前体层。接着,例如以130℃以上且250℃以下对前体层进行加热,使其干燥一定时间,进而,例如以300℃以上且450℃以下对干燥后的前体层进行加热并保持一定时间来进行脱脂。接着,例如以550℃以上且800℃以下对脱脂后的前体层进行烧成而使其结晶化,形成结晶层。
然后,重复多次上述的从前体溶液的涂布到前体层的烧成的一系列工序。由此,能够形成由多个结晶层构成的压电体20。接着,对压电体20进行图案化。图案化例如通过光刻及蚀刻来进行。
前体层的干燥及脱脂所使用的加热装置例如为热板。前体层的烧成所使用的加热装置例如为RTA(Rapid Thermal Annealing:快速热退火)装置。
接着,在压电体20上形成第二电极30。第二电极30例如通过溅射法、真空蒸镀法等来形成。接着,对第二电极30进行图案化。图案化例如通过光刻及蚀刻来进行。
通过以上的工序,能够制造压电元件100。
需要指出,第二电极30的图案化以及压电体20的图案化也可以通过相同的工序来进行。另外,也可以通过相同的工序对压电体20的第一层的结晶层以及第一电极10进行图案化。
3.压电元件的变形例
接着,参照附图说明本实施方式的变形例涉及的压电元件。图2是示意性地示出本实施方式的变形例涉及的压电元件110的剖视图。以下,在本实施方式的变形例涉及的压电元件110中,对于与上述的本实施方式涉及的压电元件100的构成部件具有同样的功能的部件标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
在压电元件110中,如图2所示,在包括晶种层40这一点上与上述的压电元件100不同。
晶种层40设置于第一电极10和压电体20之间。晶种层40设置于第一电极10上。在图示的例子中,晶种层40也设置于基体2上。虽然未图示,但晶种层40也可以仅设置于第一电极10上。晶种层40例如是包含铋(Bi)、铁(Fe)、钛(Ti)、铅(Pb)等的氧化物。晶种层40也可以是添加了铅的铁酸钛酸铋。晶种层40是控制压电体20的取向性的层。
晶种层40例如通过溅射法、真空蒸镀法、溶液法等来形成。晶种层40的图案化也可以通过与压电体20的图案化相同的工序来进行。
在压电元件110中,包括设置于第一电极10和压电体20之间的晶种层40。因此,在压电元件110中,例如相比于未设置晶种层40的情况,能够提高压电体20的取向性。具体而言,能够提高压电体20的(100)面的取向性。
4.液体喷出头
接着,参照附图对本实施方式涉及的液体喷出头进行说明。图3是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头200的分解立体图。图4是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头200的俯视图。图5是示意性地示出本实施方式涉及的液体喷出头200的图4的V-V线剖视图。需要指出,在图3~图5中,作为相互正交的三个轴,图示出了X轴、Y轴以及Z轴。此外,在图3及图5中,简化压电元件100进行了图示。
如图3~图5所示,液体喷出头200例如包括基体2、压电元件100、喷嘴板220、保护基板240、电路基板250以及柔性基板260。基体2具有流路形成基板210以及振动板230。需要指出,为了方便,在图4中省略了电路基板250的图示。
流路形成基板210例如为硅基板。在流路形成基板210上设置有压力产生室211。压力产生室211被多个分隔壁212划分。压力产生室211通过压电元件100而容积发生变化。
在流路形成基板210的、压力产生室211的+X轴方向的端设置有第一连通通道213及第二连通通道214。第一连通通道213构成为通过从Y轴方向使压力产生室211的+X轴方向的端缩窄,从而其开口面积变小。第二连通通道214的Y轴方向的宽度例如与压力产生室211的Y轴方向的宽度相同。在第二连通通道214的+X轴方向上设置有与多个第二连通通道214连通的第三连通通道215。第三连通通道215构成歧管216的一部分。歧管216成为各压力产生室211的共用的液室。这样,在流路形成基板210上设置有由第一连通通道213、第二连通通道214和第三连通通道215构成的供给流路217以及压力产生室211。供给流路217与压力产生室211连通,向压力产生室211供给液体。
喷嘴板220设置于流路形成基板210的一侧的面。喷嘴板220的材质例如是SUS(Steel Use Stainless:不锈钢)。喷嘴板220例如通过粘接剂、热熔接膜等与流路形成基板210接合。在喷嘴板220上沿Y轴设置有多个喷嘴孔222。喷嘴孔222与压力产生室211连通,喷出液体。
振动板230设置于流路形成基板210的另一侧的面。振动板230例如由设置在流路形成基板210上的氧化硅层232以及设置在氧化硅层232上的氧化锆层234构成。
压电元件100例如设置在振动板230上。压电元件100设置有多个。压电元件100的数量并没有特别的限定。
在液体喷出头200中,通过具有机电转换特性的压电体20的变形,振动板230及第一电极10发生位移。即、在液体喷出头200中,振动板230及第一电极10实质上具有作为振动板的功能。
第一电极10构成为对应于各压力产生室211而独立的单独电极。第一电极10的Y轴方向的宽度比压力产生室211的Y轴方向的宽度窄。第一电极10的X轴方向的长度比压力产生室211的X轴方向的长度长。在X轴方向上,第一电极10的两端位于夹着压力产生室211的两端的位置。在第一电极10的-X轴方向的端连接有引线电极202。
压电体20的Y轴方向的宽度例如比第一电极10的Y轴方向的宽度宽。压电体20的X轴方向的长度例如比压力产生室211的X轴方向的长度长。第一电极10的+X轴方向的端例如位于压电体20的+X轴方向的端与压力产生室211的+X轴方向的端之间。第一电极10的+X轴方向的端被压电体20覆盖。另一方面,压电体20的-X轴方向的端例如位于第一电极10的-X轴方向侧的端与压力产生室211的+X轴方向的端之间。第一电极10的-X轴方向侧的端未被压电体20覆盖。
第二电极30例如连续地设置在压电体20及振动板230上。第二电极30构成为多个压电元件100共用的共用电极。
保护基板240通过粘接剂203与振动板230接合。在保护基板240上设置有贯通孔242。在图示的例子中,贯通孔242在Z轴方向上贯通保护基板240,并与第三连通通道215连通。贯通孔242及第三连通通道215构成作为各压力产生室211的共用的液室的歧管216。进而,在保护基板240上设置有在Z轴方向上贯通保护基板240的贯通孔244。引线电极202的端位于贯通孔244中。
在保护基板240上设置有开口部246。开口部246是用于不阻碍压电元件100的驱动的空间。开口部246可以密封,也可以不密封。
电路基板250设置在保护基板240上。电路基板250中包括用于驱动压电元件100的半导体集成电路(Integrated Circuit:IC)。电路基板250与引线电极202经由连接布线204而电连接。
柔性基板260设置在保护基板240上。柔性基板260具有设置在保护基板240上的封闭层262以及设置在封闭层262上的固定板264。封闭层262是用于封闭歧管216的层。封闭层262例如具有可挠性。在固定板264上设置有贯通孔266。贯通孔266在Z轴方向上贯通固定板264。当从Z轴方向观察时,贯通孔266设置在与歧管216重叠的位置。
5.打印机
接着,参照附图对本实施方式涉及的打印机进行说明。图6是示意性地示出本实施方式涉及的打印机300的立体图。
打印机300是喷墨式的打印机。如图6所示,打印机300包括头单元310。头单元310例如具有液体喷出头200。液体喷出头200的数量并没有特别的限定。头单元310以可装卸的方式设置有构成供给单元的盒312、314。搭载有头单元310的滑架316以在轴向上移动自由的方式设置在安装于装置主体320的滑架轴322上,喷出从液体供给单元供给的液体。
这里,液体只要是物质为液相时的状态的材料即可,溶胶、凝胶等那样的液态的材料也包含于液体中。此外,不仅是作为物质的一种状态的液体,由颜料、金属粒子等固体构成的功能材料的粒子溶解、分散或混合于溶剂中而得到的物质等也包含于液体中。作为液体的代表性的例子,可列举出油墨、液晶乳化剂等。油墨包含一般的水性油墨和油性油墨、以及凝胶油墨、热熔性油墨等各种液体状组合物。
在打印机300中,驱动电机330的驱动力经由未图示的多个齿轮及正时带332被传递至滑架316,从而搭载有头单元310的滑架316沿滑架轴322移动。另一方面,在装置主体320设置有使纸等作为被记录介质的片材S相对于液体喷出头200相对移动的作为输送机构的输送辊340。输送片材S的输送机构并不限定于输送辊,也可以是带、滚筒等。
打印机300包括控制液体喷出头200及输送辊340的作为控制部的打印机控制器350。打印机控制器350与液体喷出头200的电路基板250电连接。打印机控制器350例如具备:临时存储各种数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、存储控制程序等的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)以及产生用于向液体喷出头200供给的驱动信号的驱动信号产生电路等。
需要指出,压电元件100并不限定于用于液体喷出头及打印机,其能够用于大范围的用途。压电元件100例如适合用作超声波电机、振动式除尘装置、压电变压器、压电扬声器、压电泵、压力-电转换设备等的压电致动器。此外,压电元件100例如适合用作超声波检测器、角速度传感器、加速度传感器、振动传感器、倾斜传感器、压力传感器、碰撞传感器、人感传感器、红外线传感器、太赫兹传感器、热探测传感器、热电传感器、压电传感器等的压电方式的传感器元件。此外,压电元件100适合用作铁电存储器(FeRAM)、铁电晶体管(FeFET)、铁电运算电路(FeLogic)、铁电电容器等的铁电元件。此外,压电元件100适合用作波长变换器、光波导、光路调制器、折射率控制元件、电子快门机构等的电压控制型的光学元件。
6.实施例以及比较例
6.1.样品的制作
6.1.1.实施例1
在实施例1中,首先,通过对硅基板进行热氧化,在硅基板上形成二氧化硅层。接着,通过溅射法在二氧化硅层上形成锆层,并通过使锆层热氧化而形成氧化锆层。接着,通过溅射法在氧化锆层上形成第一电极。第一电极的材质为铂。
接着,使用包含2-乙基己酸钾、2-乙基己酸钠、2-乙基己酸铌以及2-乙基己酸锰的溶液调配为(K0.5Na0.5)1.04(Nb0.995Mn0.05)O3,并通过旋涂法将该溶液涂敷于第一电极上。接着,以180℃进行干燥,以380℃进行脱脂,并使用RTA装置以700℃进行三分钟的加热处理。然后,重复进行上述的从涂敷溶液到加热处理的工序直到压电体产生裂纹为止。构成压电体的多个结晶层的每1层的厚度设为30nm。
6.1.2.比较例1
在比较例1中,构成压电体的多个结晶层的每1层的厚度设为75nm。除此之外,与上述实施例1同样地制作得到。
6.2.裂纹的确认
在实施例1以及比较例1中,每当形成结晶层时,通过相位差显微镜确认有无裂纹。作为相位差显微镜,使用了尼康公司制造的“OPTIPHOT200”。目镜设为10倍,物镜设为100倍。
在实施例1中,当使结晶层层叠35层时,确认了裂纹。另一方面,在比较例1中,当使结晶层层叠10层时,确认了裂纹。当确认裂纹时,结束结晶层的层叠。
6.3.拉曼光谱分析
针对上述确认了裂纹的实施例1以及比较例1的压电体进行拉曼光谱分析。在拉曼光谱分析中,使用东京仪器公司制造的拉曼(Raman)分光装置“Nanofinder30”。激发波长设为325nm,焦点距离设为52cm,衍射光栅设为3600Lines/mm。CCD检测器使用ANDOR公司制造的“DU420-BU”。测量步长(step)设为0.1μm,直线状地测量了45点。一个测量区域中的测量时间设为20秒。
通过洛伦兹(Lorentzian)拟合(参照Ruio-Macros,Del Campo,and FernandezJ.Appl.Phys.113,187215(2013))将通过拉曼光谱分析得到的600cm-1附近的峰分离为归属于Eg的峰和归属于A1g的峰。图7是示出实施例1中的归属于A1g的峰的拉曼位移的图表。图8是示出比较例1中的归属于A1g的峰的拉曼位移的图表。图7以及图8的横轴表示将第一个测量区域的位置设为零时与第一个测量区域的距离。图7以及图8的纵轴表示测量区域中的拉曼位移。
如图7以及图8所示,实施例1相比于比较例1,多个测量区域中的拉曼位移的偏差小。
在实施例1中,在多个测量区域中,拉曼位移的最大值为606.2cm-1。最小值为601.8cm-1。最大值和最小值之差为4.4cm-1。标准偏差为0.99cm-1。
在比较例1中,在多个测量区域中,拉曼位移的最大值为608.1cm-1。最小值为596.5cm-1。最大值和最小值之差为11.6cm-1。标准偏差为2.64cm-1。
根据本实验可知,压电体的多个测量区域中的拉曼位移的最大值和最小值之差越小,越不易产生裂纹。
在此,图9是用于说明四方晶系的单位晶格的图。单位晶格的c轴越短,即越接近立方晶系,归属于600cm-1附近的A1g的峰越向低频侧频移,c轴越长,越向高频侧频移。当c轴的长度的偏差大时,在相邻的单位晶格的边界面施加强应力,线膨胀系数等特性也不同,因而认为不利于抗裂纹性。因此,在比较例1中,预计产生裂纹的厚度小。另一方面,在实施例1中,由于c轴的长度的偏差小,因而预计产生裂纹的厚度大。
上述的实施方式及变形例为一个例子,并不限定于此。例如,也可以对各实施方式及各变形例进行适当组合。
本发明包括与实施方式中说明的构成实质上相同的构成,例如包括功能、方法及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成。此外,本发明包括替换实施方式中说明的构成的非本质部分而得到的构成。此外,本发明包括起到与实施方式中说明的构成相同的作用效果的构成或者能够达到相同的目的的构成。此外,本发明包括对实施方式中说明的构成附加公知技术而得到的构成。
从上述的实施方式以及变形例导出以下的内容。
压电体的一方面包含钾、钠以及铌,并具有钙钛矿结构,
针对多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm-1以上且700cm-1以下,
所述多个测量区域中的所述峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差为11.0cm-1以下。
根据该压电体,不具有中间层地不易产生裂纹。
在压电体的一方面中,
也可以在(100)面优先取向。
根据该压电体,能够增大压电体的厚度。
在压电体的一方面中,
所述差也可以为5.0cm-1以下。
根据该压电体,不易产生裂纹。
压电元件的一方面包括:
第一电极,设置于基体;
所述压电体,设置于所述第一电极;以及
第二电极,设置于所述压电体。
在压电元件的一方面中,
也可以包括晶种层,所述晶种层设置于所述第一电极和所述压电体之间。
根据该压电元件,能够提高压电体的取向性。
液体喷出头的一方面包括:
所述压电元件;
所述基体;以及
设置有喷嘴孔的喷嘴板,
所述基体具有流路形成基板,所述流路形成基板设置有通过所述压电元件而容积发生变化的压力产生室,
所述喷嘴孔与所述压力产生室连通。
Claims (6)
1.一种压电体,其特征在于,
包含钾、钠以及铌,并具有钙钛矿结构,
针对多个测量区域进行拉曼光谱分析而得到的归属于A1g的峰的拉曼位移为400cm-1以上且700cm-1以下,
所述多个测量区域中的所述峰中的拉曼位移的最大值和最小值之差为11.0cm-1以下。
2.根据权利要求1所述的压电体,其特征在于,
所述压电体在(100)面优先取向。
3.根据权利要求1或2所述的压电体,其特征在于,
所述差为5.0cm-1以下。
4.一种压电元件,其特征在于,包括:
第一电极,设置于基体;
权利要求1至3中任一项所述的压电体,设置于所述第一电极;以及
第二电极,设置于所述压电体。
5.根据权利要求4所述的压电元件,其特征在于,
所述压电元件包括晶种层,所述晶种层设置于所述第一电极和所述压电体之间。
6.一种液体喷出头,其特征在于,包括:
权利要求4或5所述的压电元件;
所述基体;以及
设置有喷嘴孔的喷嘴板,
所述基体具有流路形成基板,所述流路形成基板设置有通过所述压电元件而容积发生变化的压力产生室,
所述喷嘴孔与所述压力产生室连通。
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