JP2002308673A

JP2002308673A - 圧電電歪磁器

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Publication number: JP2002308673A
Application number: JP2001161959A
Authority: JP
Inventors: Taiji Miyauchi; 泰治宮内; Tamotsu Ishiyama; 保石山
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: JP4826866B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな変位量を得ることができ、低公害化、
対環境性および生態学的見地からも優れた圧電電歪磁器
を提供する。【解決手段】 x(Ｍi_1-yＭii_y) Ｍiv₂Ｏ₆＋ (1-x)Ｍ
iii Ｍv Ｏ₃で表される酸化物を主成分として含有す
る。Ｍi はアルカリ土類金属元素、Ｍiiはランタノイ
ド、Ｍiii はアルカリ金属元素、ＭivおよびＭv はＮ
ｂ，ＴａおよびＶからなる群のうちの少なくとも１種を
表す。ｘおよびｙは０．０５≦ｘ≦０．８、０．１≦ｙ
≦０．５の範囲内であることが好ましい。アルカリ土類
金属元素としてはＭｇ，Ｃａ，ＳｒおよびＢａからなる
群のうちの少なくとも１種、ランタノイドとしてはＬ
ａ，ＮｄおよびＧｄからなる群のうちの少なくとも１
種、アルカリ金属元素としてはナトリウムを含むことが
好ましい。このようにランタノイドを含むことにより変
位量の向上が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアクチュエ
ータなどの電子部品に用いられる圧電電歪磁器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】圧電電歪材料は、従来より、電気エネル
ギーと機械エネルギーとを変換する素子の材料として用
いられている。中でも、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ₃；Ｐ
Ｔ）とジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ₃；ＰＺ）との固溶体
系（ＰＺＴ系）の圧電電歪材料は、高い電気機械結合係
数を有しており、フィルタあるいはアクチュエータなど
に広く利用されている。

【０００３】ところが、このようなＰＺＴ系の圧電電歪
材料は、低温でも揮発性の極めて高い酸化鉛（ＰｂＯ）
を多量に含んでいる。よって、ＰＺＴ系の圧電電歪材料
を製造する際には、磁器であれば焼成工程、単結晶品で
あれば溶融工程などの熱処理工程において、工業レベル
で極めて多量の酸化鉛が大気中に揮発し拡散してしま
う。また、製造段階で放出される酸化鉛については回収
することも可能であるが、工業製品として市場に出され
た圧電電歪製品に含有される酸化鉛については現状では
回収が難しく、これらが広く環境中に放出されると、酸
性雨による鉛の溶出などが心配される。従って、今後、
圧電電歪磁器および単結晶の応用分野が広がり、使用量
が増大すると、無鉛化の問題が極めて重要な課題とな
る。

【０００４】鉛を全く含有しない圧電電歪材料として
は、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ₃）、チタ
ン酸ビスマスナトリウム（Ｎａ_0.5Ｂｉ_0.5Ｔｉ
Ｏ₃）、ニオブ酸バリウムストロンチウム（Ｓｒ_1-xＢ
ａ_xＮｂ₂Ｏ₆）、ニオブ酸ナトリウムバリウムストロ
ンチウム（Ｓｒ_2-xＢａ_xＮａＮｂ₅Ｏ₁₅）（特開平１
０−２９７９６９号公報参照）、ニオブ酸ナトリウムス
トロンチウム（Ｓｒ₂ＮａＮｂ₅Ｏ₁₅）（特開平１１−
２４０７５９号公報参照）、あるいはニオブ酸ナトリウ
ムカルシウムストロンチウム（Ｓｒ_2-xＣａ_xＮａＮｂ
₅Ｏ₁₅）（特開２０００−１６９２２９号公報参照）が
挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の鉛を含まない圧電材料は、鉛系の圧電材料に比べて圧
電特性が低く、大きな変位量を得るに至っていないとい
う問題があった。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、大きな変位量を得ることができ、低
公害化、対環境性および生態学的見地からも優れた圧電
電歪磁器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による圧電電歪磁
器は、第１の元素と、第２の元素と、酸素（Ｏ）とから
なる酸化物を含有するものであって、第１の元素は、ア
ルカリ土類金属元素と、ランタノイドと、アルカリ金属
元素とを含み、第２の元素は、ニオブ（Ｎｂ），タンタ
ル（Ｔａ）およびバナジウム（Ｖ）からなる群のうちの
少なくとも１種を含むものである。

【０００８】本発明による圧電電歪磁器では、第１の元
素として、アルカリ土類金属元素およびアルカリ金属元
素に加えてランタノイドを含んでいるので、大きな変位
量が得られる。

【０００９】なお、アルカリ土類金属元素に対するラン
タノイドの組成比（ランタノイド／アルカリ土類金属元
素）は、モル比で１／９以上５／５以下の範囲内である
ことが好ましく、アルカリ金属元素に対するアルカリ土
類金属元素とランタノイドとの合計の組成比（アルカリ
土類金属元素とランタノイドとの合計／アルカリ金属元
素）は、モル比で５／９５以上８／２以下の範囲内であ
ることが好ましい。これらの場合に、より大きな変位量
が得られる。

【００１０】また、アルカリ土類金属元素としては、マ
グネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ストロンチ
ウム（Ｓｒ）およびバリウム（Ｂａ）からなる群のうち
の少なくとも１種を含むことが好ましい。ランタノイド
としては、ランタン（Ｌａ），ネオジム（Ｎｄ）および
ガドリウム（Ｇｄ）からなる群のうちの少なくとも１種
を含むことが好ましく、特にランタンを含むことが好ま
しい。アルカリ金属元素としては、ナトリウム（Ｎａ）
を含むことが好ましい。第２の元素に対する第１の元素
の組成比（第１の元素／第２の元素）は、化学量論組成
におけるモル比の０．９５倍以上１．０５倍以下の範囲
内であることが好ましい。

【００１１】更に、この酸化物を主成分とし、副成分と
して、遷移金属元素および希土類金属元素のうちの少な
くとも１種を含む酸化物、特にマンガン（Ｍｎ）を含む
酸化物を、主成分の０．０１質量％以上１質量％以下の
範囲内で含有することが好ましい。

【００１２】本発明による他の圧電電歪磁器は、アルカ
リ土類金属元素およびアルカリ金属元素を含む第１の元
素と、ニオブ，タンタルおよびバナジウムからなる群の
うちの少なくとも１種を含む第２の元素と、酸素とから
なる酸化物を含有するものであって、ランタノイドを、
前記酸化物を含む全体の構成元素として含んでおり、そ
の全体における含有量は、前記アルカリ土類金属元素に
対するモル比（ランタノイド／アルカリ土類金属元素）
で、１／９以上５／５以下の範囲内であるものである。

【００１３】本発明による他の圧電電歪磁器では、ラン
タノイドを、前記酸化物を含む全体の構成元素として、
アルカリ土類金属元素に対するモル比（ランタノイド／
アルカリ土類金属元素）で、１／９以上５／５以下の範
囲内において含んでいるので、大きな変位量が得られ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００１５】本発明の一実施の形態に係る圧電電歪磁器
は、主成分として、第１の元素と第２の元素と酸素とか
らなる酸化物を含有している。第１の元素は、アルカリ
土類金属元素と、ランタノイドと、アルカリ金属元素と
を含み、第２の元素は、ニオブ，タンタルおよびバナジ
ウムからなる群のうちの少なくとも１種を含んでいる。
この圧電電歪磁器では、このように第１の元素としてア
ルカリ土類金属元素およびアルカリ金属元素に加えてラ
ンタノイドを含むことにより、変位量を大きくすること
ができるようになっている。

【００１６】第１の元素のうちアルカリ土類金属元素と
しては、例えば、マグネシウム，カルシウム，ストロン
チウムおよびバリウムからなる群のうちの少なくとも１
種を含むことが好ましい。ランタノイドとしては、例え
ば、ランタン，ネオジムおよびガドリウムからなる群の
うちの少なくとも１種を含むことが好ましく、特に、ラ
ンタンを含むことが好ましい。アルカリ金属元素として
は、例えば、ナトリウムを含むことが好ましい。これら
の場合に、優れた圧電電歪特性を得ることができるから
である。

【００１７】この酸化物の組成は、例えば下記の化１で
表される。

【化１】 x(Ｍi_1-yＭii_y) Ｍiv₂Ｏ₆＋ (1-x)Ｍiii Ｍv Ｏ₃ 式中、Ｍi はアルカリ土類金属元素、Ｍiiはランタノイ
ド、Ｍiii はアルカリ金属元素、ＭivおよびＭv はニオ
ブ，タンタルおよびバナジウムからなる群のうちの少な
くとも１種をそれぞれ表す。ＭivとＭv とは同一でもよ
く、異なっていてもよい。ｘおよびｙはそれぞれ０＜ｘ
＜１，０＜ｙ＜１の範囲内の値である。Ｍiv，Ｍv およ
び酸素の組成は化学量論的に求めたものであり、化学量
論組成からずれていてもよい。

【００１８】すなわち、この酸化物は、例えば、タング
ステンブロンズ構造を有する酸化物とペロブスカイト構
造を有する酸化物とが少なくとも一部において固溶した
ものである。タングステンブロンズ構造を有する酸化物
とペロブスカイト構造を有する酸化物とは完全に固溶し
ている必要はなく、いずれか一方が偏析していてもよ
い。

【００１９】なお、第１の元素におけるアルカリ土類金
属元素に対するランタノイドの組成比（ランタノイド／
アルカリ土類金属元素）は、モル比で１／９以上５／５
以下の範囲内であることが好ましい。すなわち、化１に
おけるｙは０．１≦ｙ≦０．５の範囲内であることが好
ましい。この範囲内においてより大きな変位量を得るこ
とができるからである。

【００２０】第１の元素におけるアルカリ金属元素に対
するアルカリ土類金属元素とランタノイドとの合計の組
成比（アルカリ土類金属元素とランタノイドとの合計／
アルカリ金属元素）は、モル比で５／９５以上８／２以
下の範囲内であることが好ましい。すなわち、化１にお
けるｘは０．０５≦ｘ≦０．８の範囲内であることが好
ましい。組成比が８／２よりも大きいと十分に大きな変
位量を得ることができず、５／９５よりも小さいと焼結
密度を十分に向上させることができないからである。

【００２１】第２の元素に対する第１の元素の組成比
（第１の元素／第２の元素）は、化学量論組成でなくて
もよいが、化学量論組成におけるモル比の０．９５倍以
上１．０５倍以下の範囲内であることが好ましい。化学
量論組成からのずれが大きくなると、優れた圧電特性を
得ることができないからである。例えば化１の場合、第
２の元素に対する第１の元素の組成比は化学量論組成で
あり１／１＋ｘとなるが、この値からずれていてもよ
く、０．９５／１＋ｘ以上１．０５／１＋ｘ以下の範囲
内であれば好ましい。この場合のｘは、タングステンブ
ロンズ構造を有する酸化物とペロブスカイト構造を有す
る酸化物とが完全固溶している場合に限らず、０＜ｘ＜
１の範囲内の全ての値を表す。

【００２２】この圧電電歪磁器は、また、主成分である
上記酸化物に加え、副成分として、遷移金属元素および
希土類金属元素のうちの少なくとも１種を含む酸化物
を、主成分の０．０１質量％以上１質量％以下の範囲内
で含有することが好ましい。焼結性を向上させることが
できるからである。中でも、遷移金属元素のマンガンを
含む酸化物が好ましい。この副成分の酸化物は、主成分
の酸化物の粒界に存在していることもあるが、主成分の
酸化物の一部に拡散して存在していることもある。

【００２３】このような構成を有する圧電電歪磁器は、
例えば、次のようにして製造することができる。

【００２４】まず、主成分の出発原料として、例えば、
主成分となるアルカリ土類金属元素，ランタノイドおよ
びアルカリ金属元素を含む酸化物粉末をそれぞれ、並び
に必要に応じてニオブ，タンタルおよびバナジウムを含
む酸化物粉末をそれぞれ用意する。また、副成分の出発
原料として、必要に応じて例えば遷移金属および希土類
元素を含む酸化物粉末をそれぞれ用意する。次いで、こ
れら出発原料を十分に乾燥させたのち、最終組成が上述
した範囲となるように秤量する。なお、出発原料には酸
化物でなく、炭酸塩あるいはシュウ酸塩のように焼成に
より酸化物となるものを用いてもよい。

【００２５】続いて、例えば、秤量した出発原料をボー
ルミルなどにより有機溶媒中または水中で十分に混合し
たのち、乾燥し、プレス成形して、９００℃〜１２００
℃で１時間〜４時間仮焼する。仮焼したのち、例えば、
この仮焼物をボールミルなどにより有機溶媒中または水
中で十分に粉砕し、再び乾燥して、一軸プレス成型機あ
るいは静水圧成型機（ＣＩＰ）などを用いプレス成形す
る。

【００２６】その後、例えば、この成形体を１２００℃
〜１４５０℃で２時間〜６時間焼成する。焼成ののち、
得られた焼結体を必要に応じて研磨し、電極を設け、加
熱したシリコーンオイル中で電界を印加して分極処理を
行う。これにより、上述した圧電電歪磁器が得られる。

【００２７】このように本実施の形態によれば、第１の
元素としてアルカリ土類金属元素およびアルカリ金属元
素に加えてランタノイドを含む酸化物を含有するように
したので、変位量を向上させることができる。よって、
鉛を含有しない、あるいは鉛の含有量が少ない圧電電歪
磁器の利用の可能性を高めることができる。すなわち、
焼成時における鉛の揮発が少なく、圧電電歪部品として
市場に流通し廃棄された後も環境中に鉛が放出される危
険性が低い、低公害化、対環境性および生態学的見地か
ら極めて優れた圧電電歪磁器の活用を図ることができ
る。

【００２８】特に、アルカリ土類金属元素に対するラン
タノイドの組成比が、モル比で１／９以上５／５以下の
範囲内となるようにすれば、より大きな変位量を得るこ
とができる。また、アルカリ金属元素に対するアルカリ
土類金属元素とランタノイドとの合計の組成比が、モル
比で５／９５以上８／２以下の範囲内となるようにすれ
ば、同様により大きな変位量を得ることができる。

【００２９】更に、ランタノイドとして、ランタン，ネ
オジムおよびガドリウムからなる群のうちの少なくとも
１種を含むようにすれば、より大きな変位量を得ること
ができ、特に、ランタンを含むようにすれば、更に大き
な変位量を得ることができる。

【００３０】加えて、アルカリ土類金属元素としてマグ
ネシウム，カルシウム，ストロンチウムおよびバリウム
からなる群のうちの少なくとも１種を含むようにすれ
ば、また、アルカリ金属元素としてナトリウムを含むよ
うにすれば、優れた圧電電歪特性を得ることができる。

【００３１】

【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００３２】実施例１〜３として、まず、主成分の出発
原料である炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ₃）粉末、炭
酸バリウム（ＢａＣＯ₃）粉末、酸化ランタン（Ｌａ₂
Ｏ₃）粉末、酸化ネオジム（Ｎｄ₂Ｏ₃）粉末、酸化ガ
ドリニウム（Ｇｄ₂Ｏ₃）粉末、炭酸ナトリウム（Ｎａ
₂ＣＯ₃）粉末、および酸化ニオブ（Ｎｂ₂Ｏ₅）粉末
と、副成分の出発原料である炭酸マンガン（ＭｎＣ
Ｏ₃）粉末とをそれぞれ用意した。次いで、これら出発
原料を十分に乾燥させ秤量したのち、ボールミルにより
５時間湿式混合し、乾燥して原料混合粉末を得た。

【００３３】その際、実施例１〜３で、主成分の最終組
成が表１に示したようになるように混合比を調整した。
すなわち、主成分については、実施例１〜３でランタノ
イドの種類を変えたことを除き、他は同一とした。ちな
みに、アルカリ土類金属元素に対するランタノイドの組
成比は２／８であり、アルカリ金属元素に対するアルカ
リ土類金属元素とランタノイドとの合計の組成比は２／
１であり、第２の元素に対する第１の元素の組成比は化
学量論組成の３／５である。また、炭酸マンガン粉末の
混合量は、主成分の出発原料のうち炭酸塩をＣＯ₂が解
離した酸化物に換算し、その換算した主成分の原料の合
計質量の０．５質量％となるようにした。すなわち、圧
電電歪磁器における酸化マンガンの含有量は、実施例１
〜３で表１に示したように、主成分の０．３１質量％と
なる。

【００３４】

【表１】

【００３５】続いて、この原料混合粉末をプレス成形し
て、９５０℃で２時間仮焼した。仮焼したのち、ボール
ミルを用いて１５時間粉砕し、再び乾燥して、約３．９
×１０⁷Ｐａの圧力で直径１７ｍｍの円柱状に成形し、
更に約３．９×１０⁸Ｐａの圧力で静水圧成型した。

【００３６】成形したのち、この成形体を１３２５℃で
４時間焼成し、スライス加工およびラップ加工により厚
さ０．３ｍｍまたは０．６ｍｍの円板状として、両面に
銀ペーストを印刷し６５０℃で焼き付けた。その後、１
５０℃のシリコーンオイル中で８ｋＶ／ｍｍの電界を２
０分間印加して分極処理を行った。これにより、実施例
１〜３の圧電電歪磁器を得た。

【００３７】得られた実施例１〜３の圧電電歪磁器につ
いて、２４時間放置したのち、図１に示したような渦電
流による変位測定装置を用いて変位率を測定した。この
変位測定装置は、一対の電極１，２の間に試料３を挟
み、直流電流を印加した場合の試料３の変位を変位セン
サ４により検出し、変位検出器５によりその変位量を求
めるものである。その際、印加電界を１ｋＶ／ｍｍ、２
ｋＶ／ｍｍおよび３ｋＶ／ｍｍと変化させ、それぞれに
ついて変位率を求めた。なお、変位率というのは、測定
した変位量を試料の厚さで割ったもの（変位量／試料の
厚さ）である。また、実施例１〜３の圧電電歪磁器につ
いて、ＬＣＲメータ（ヒユレットパッカード社製；４２
８４Ａ）により比誘電率を測定した。それらの結果を表
２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】また、本実施例に対する比較例１，２とし
て、主成分の最終組成が表１に示したようになるように
混合比を変えたことを除き、本実施例と同様にして圧電
電歪磁器を作製した。なお、比較例１はランタノイドを
削除し、比較例２はランタノイドに代えてイットリウム
（Ｙ）を添加したものである。圧電電歪磁器における酸
化マンガンの含有量は、本実施例と同様に、比較例１，
２で表１に示したように主成分の０．３１質量％とな
る。比較例１，２についても、本実施例と同様にして、
変位率および比誘電率をそれぞれ測定した。それらの結
果についても表２に合わせて示す。

【００４０】表２に示したように、実施例１〜３によれ
ば、比較例１，２に比べて大きな変位率および比誘電率
を得られた。すなわち、第１の元素にランタノイドを含
むようにすれば、変位量を大きくすることができると共
に、誘電率も大きくできることが分かった。

【００４１】また、実施例１〜３の中でも、ランタンを
含むようにした実施例１は特に優れた値を得ることがで
きた。すなわち、ランタノイドとして特にランタンを含
むようにすれば、変位量をより大きくすることができる
と共に、誘電率もより大きくできることが分かった。

【００４２】なお、ここでは詳細に説明しないが、主成
分および副成分の組成を上記実施の形態で説明したよう
に変化させても、同様の結果を得ることができる。

【００４３】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実
施例に限定されるものではなく、種々変形することがで
きる。例えば、上記実施の形態および実施例では、添加
したランタノイドが全て第１の元素として主成分の酸化
物に含まれる場合について説明したが、一部が主成分の
酸化物に含まれ、他の一部が副成分の酸化物に含まれて
いてもよい。すなわち、ランタノイドを、主成分の酸化
物に限らず圧電電歪磁器全体の構成元素として含んでい
ればよい。その場合、ランタノイドの圧電電歪磁器全体
における含有量は、アルカリ土類金属元素に対するモル
比（ランタノイド／アルカリ土類金属元素）で、１／９
以上５／５以下の範囲内であることが好ましい。この範
囲内においてより大きな変位量を得ることができるから
である。

【００４４】また、上記実施の形態および実施例では、
主成分の酸化物が第１の元素としてアルカリ土類金属元
素とランタノイドとアルカリ金属元素とを含み、第２の
元素としてニオブ，タンタルおよびバナジウムからなる
群のうちの少なくとも１種を含む場合について説明した
が、本発明は、第１の元素または第２の元素として他の
元素を含む場合についても適用することができる。

【００４５】更に、上記実施の形態および実施例では、
主成分の酸化物が、タングステンブロンズ構造を有する
酸化物とペロブスカイト構造を有する酸化物とが少なく
とも一部において固溶したものである場合について説明
したが、他の結晶構造を有していてもよい。

【００４６】加えて、上記実施の形態および実施例で
は、主成分の酸化物に加えて副成分を含む場合について
説明したが、本発明は、主成分の酸化物を含んでいれば
副成分を含まない場合についても広く適用することがで
きる。また、他の副成分を含む場合についても同様に適
用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項１０のいずれか１に記載の圧電電歪磁器によれば、
第１の元素としてアルカリ土類金属元素およびアルカリ
金属元素に加えてランタノイドを含む酸化物を含有する
ようにしたので、また、請求項１１記載の圧電電歪磁器
によれば、ランタノイドを全体の構成元素として含み、
その全体における含有量が、アルカリ土類金属元素に対
するモル比で、１／９以上５／５以下の範囲内となるよ
うにしたので、変位量を向上させることができる。よっ
て、鉛を含有しない、あるいは鉛の含有量が少ない圧電
電歪磁器の利用の可能性を高めることができる。すなわ
ち、焼成時における鉛の揮発が少なく、圧電電歪部品と
して市場に流通し廃棄された後も環境中に鉛が放出され
る危険性が低い、低公害化、対環境性および生態学的見
地から極めて優れた圧電電歪磁器の活用を図ることがで
きるという効果を奏する。

【００４８】特に、請求項２ないし請求項１０のいずれ
か１に記載の圧電電歪磁器によれば、アルカリ土類金属
元素に対するランタノイドの組成比が、モル比で１／９
以上５／５以下の範囲内となるようにしたので、より大
きな変位量を得ることができる。

【００４９】また、請求項３ないし請求項１０のいずれ
か１に記載の圧電電歪磁器によれば、アルカリ金属元素
に対するアルカリ土類金属元素とランタノイドとの合計
の組成比が、モル比で５／９５以上８／２以下の範囲内
となるようにしたので、より大きな変位量を得ることが
できる。

【００５０】更に、請求項４ないし請求項１０のいずれ
か１に記載の圧電電歪磁器によれば、アルカリ土類金属
元素としてマグネシウム，カルシウム，ストロンチウム
およびバリウムからなる群のうちの少なくとも１種を含
むようにしたので、また、請求項７ないし請求項１０の
いずれか１に記載の圧電電歪磁器によれば、アルカリ金
属元素としてナトリウムを含むようにしたので、より優
れた圧電電歪特性を得ることができる。

【００５１】加えて、請求項５ないし請求項１０のいず
れか１に記載の圧電電歪磁器によれば、ランタノイドと
して、ランタン，ネオジムおよびガドリウムからなる群
のうちの少なくとも１種を含むようにしたので、より大
きな変位量を得ることができ、請求項６ないし請求項１
０のいずれか１に記載の圧電電歪磁器によれば、ランタ
ノイドとしてランタンを含むようにしたので、特に大き
な変位量を得ることができる。

【００５２】更にまた、請求項９または請求項１０記載
の圧電電歪磁器によれば、副成分として遷移金属元素お
よび希土類金属元素のうちの少なくとも１種を含む酸化
物を、主成分の０．０１質量％以上１質量％以下の範囲
内で含有するようにしたので、焼結性を向上させること
ができ、圧電特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において変位率の測定に用いた
変位測定装置を表す構成図である。

【符号の説明】

１，２…電極、３…試料、４…変位センサ、５…変位検
出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G030 AA01 AA03 AA05 AA07 AA08 AA09 AA10 AA11 AA13 AA19 AA20 AA21 AA25 BA10 GA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の元素と、第２の元素と、酸素
（Ｏ）とからなる酸化物を含有する圧電電歪磁器であっ
て、前記第１の元素は、アルカリ土類金属元素と、ランタノ
イドと、アルカリ金属元素とを含み、前記第２の元素は、ニオブ（Ｎｂ），タンタル（Ｔａ）
およびバナジウム（Ｖ）からなる群のうちの少なくとも
１種を含むことを特徴とする圧電電歪磁器。
【請求項２】アルカリ土類金属元素に対するランタノ
イドの組成比（ランタノイド／アルカリ土類金属元素）
は、モル比で１／９以上５／５以下の範囲内であること
を特徴とする請求項１記載の圧電電歪磁器。
【請求項３】アルカリ金属元素に対するアルカリ土類
金属元素とランタノイドとの合計の組成比（アルカリ土
類金属元素とランタノイドとの合計／アルカリ金属元
素）は、モル比で５／９５以上８／２以下の範囲内であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の圧電
電歪磁器。
【請求項４】アルカリ土類金属元素として、マグネシ
ウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ストロンチウム
（Ｓｒ）およびバリウム（Ｂａ）からなる群のうちの少
なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１ないし請
求項３のいずれか１に記載の圧電電歪磁器。
【請求項５】ランタノイドとして、ランタン（Ｌ
ａ），ネオジム（Ｎｄ）およびガドリウム（Ｇｄ）から
なる群のうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１に記載の圧電電歪
磁器。
【請求項６】ランタノイドとして、ランタンを含むこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１に
記載の圧電電歪磁器。
【請求項７】アルカリ金属元素として、ナトリウム
（Ｎａ）を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項
６のいずれか１に記載の圧電電歪磁器。
【請求項８】第２の元素に対する第１の元素の組成比
（第１の元素／第２の元素）は、化学量論組成における
モル比の０．９５倍以上１．０５倍以下の範囲内である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１
に記載の圧電電歪磁器。
【請求項９】前記酸化物を主成分とし、更に、副成分
として、遷移金属元素および希土類金属元素のうちの少
なくとも１種を含む酸化物を、前記主成分の０．０１質
量％以上１質量％以下の範囲内で含有することを特徴と
する請求項１ないし請求項８のいずれか１に記載の圧電
電歪磁器。
【請求項１０】遷移金属としてマンガン（Ｍｎ）を含
む酸化物を含有することを特徴とする請求項９記載の圧
電電歪磁器。
【請求項１１】アルカリ土類金属元素およびアルカリ
金属元素を含む第１の元素と、ニオブ（Ｎｂ），タンタ
ル（Ｔａ）およびバナジウム（Ｖ）からなる群のうちの
少なくとも１種を含む第２の元素と、酸素（Ｏ）とから
なる酸化物を含有する圧電電歪磁器であって、ランタノイドを、前記酸化物を含む全体の構成元素とし
て含んでおり、その全体における含有量は、前記アルカ
リ土類金属元素に対するモル比（ランタノイド／アルカ
リ土類金属元素）で、１／９以上５／５以下の範囲内で
あることを特徴とする圧電電歪磁器。