JP2020506146A - 可逆的相転移から誘導される電界誘起歪みを示すセラミック材料の特定方法、製造方法及びそれから得られるセラミック材料 - Google Patents
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Abstract
Description
i) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物の少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、
ii) 少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物の、工程i)からの決定されたモル比におけるペロブスカイト化合物の組み合わせ、に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む。
1) 1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を形成するのに好適な正方晶ペロブスカイト化合物を選択する工程と、
2) 工程1)からの正方晶ペロブスカイト化合物の、少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む。
i) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物の少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、
ii) 少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物の、工程i)からの決定されたモル比におけるペロブスカイト化合物の組み合わせ、に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む。
i−a) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとの少なくとも一つの固溶体セラミック材料を特定のモル比で調製する工程と、
i−b) 工程a)で調製した固溶体セラミック材料の主相の軸比c/aが1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む。
i−c) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとの異なるモル比を用いて、調製された固溶体セラミック材料の主相の軸比c/aが1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相に対応するまで、副工程i−a)及びi−b)を繰り返す工程、を含む。
ii−a) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物との少なくとも一つの固溶体セラミック材料を工程i)で決定したモル比で調製する工程、及び工程i)からのペロブスカイト化合物の組み合わせに対する特定のモル比で少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物を更に含む工程と、
ii−b) 工程ii−a)で調製された少なくとも一つの固溶体セラミック材料の主相の軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む。
ii−c) 工程i)からのペロブスカイト化合物の組み合わせに対する別の非正方晶ペロブスカイト化合物の異なるモル比を用いて、得られた固溶体セラミック材料の主相の軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するまで、副工程ii−a)及びii−b)を繰り返す工程、を含む。
1) 1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を形成するのに好適な正方晶ペロブスカイト化合物を選択する工程と、
2) 工程1)からの正方晶ペロブスカイト化合物の少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む。
2−a) 正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物とを特定のモル比で有する少なくとも一つの固溶体セラミック材料を調製する工程と、
2−b) 工程2−a)で調製された少なくとも一つの固溶体セラミック材料の主相の軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む。
2−c) 正方晶ペロブスカイト化合物と非正方晶ペロブスカイト化合物との異なるモル比を用いて、得られた固溶体セラミック材料の主相の軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するまで、副工程2−a)及び2−b)を繰り返す工程、を含む。
本発明の方法によれば、母相及び無秩序相と関連するペロブスカイト化合物を固溶体中で組み合わせてペロブスカイト構造のセラミック材料を形成する。ペロブスカイト化合物は「ABX3」で表すことができ、「A」及び「B」は異なるサイズのカチオンであり、Xは両方のカチオンに結合するアニオンである。当業者が知っているように、ペロブスカイト構造自体は特定のサイト、即ちペロブスカイト構造のA及びBサイトに配置された、それぞれ「A」及び「B」カチオンを有する。ペロブスカイトセラミック材料によって示される対称性を操作するために、異なるペロブスカイト化合物を固溶体中で組み合わせることができる。
セラミック材料を、適切な量の前駆体、典型的には前駆体酸化物または炭酸塩を用いて当業者が精通している任意の好適な固相合成法によって調製することができる。例えば、図1に例示されるBNT−BKT−Sr(Hf,Zr)O3の固溶体の調製には、少なくとも99%の純度のBi2O3、TiO2、Na2CO3、K2CO3、SrCO3、ZrO2、及びHfO2出発粉末を利用することができる。一般に、セラミック材料を製造するための従来の固相合成法は、粉末前駆体を粉砕し、続いて成形し、か焼して所望のセラミック製品を製造することを含む。粉砕は湿式または乾式粉砕のいずれかであってもよい。高エネルギー振動ミリングを、例えば、出発粉末を混合するために、ならびにか焼後の粉砕のために使用することができる。湿式粉砕を用いる場合、粉末を好適な液体(例えば、エタノールもしくは水、またはそれらの組み合わせ)と混合し、そして好適な高密度粉砕媒体(例えば、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)ビーズ)を用いて湿式粉砕する。粉砕した粉末をか焼し、そしてバインダーと混合して、所望の形状(例えば、ペレット)に成形し、そして焼結して高い焼結密度を有するセラミック製品を製造する。
II) 固相合成において工程I)で形成された前駆体の混合物を利用して固溶体セラミック材料を調製する工程と、を含み、
前駆体の所定のモル比は、A)1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成する固体セラミック材料を形成するのに必要とされる、少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と、少なくとも二つの非正方晶ペロブスカイト化合物のうちの少なくとも一つとの前駆体のモル比と、B)疑似立方晶相が大部分を構成する固溶体セラミック材料を形成するのに必要とされる、少なくとも二つの非正方晶ペロブスカイトのうちの少なくとも一つの前駆体の、A)によるペロブスカイト化合物の組み合わせの前駆体に対するモル比と、に基づいて決定される。
II) 固相合成において工程I)で形成された前駆体の混合物を利用して固溶体セラミック材料を調製する工程と、を含み、
前駆体の所定のモル比は、少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物の前駆体のモル比に基づいて決定され、正方晶ペロブスカイト化合物は、大部分が1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相と、疑似立方晶相が大部分を構成する固溶体セラミック材料を形成するのに必要な少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物と、を含むセラミック材料を形成するのに好適である。
少なくとも99%純度のBi2O3、TiO2、Na2CO3、K2CO3、SrCO3、ZrO2、及びHfO2出発粉末の好適な量を利用して、BNT−BKTの二成分固溶体またはBNT−BKT−Sr(Hf,Zr)O3の固溶体のセラミック材料を製造した。出発粉末を高エネルギー振動粉砕で2〜6時間混合した。15体積%の粉末を含有する粉末のエタノール混合物を調製し、続いて直径約3/8インチ(0.95cm)の高密度イットリア安定化ジルコニア(YSZ)ビーズと共に粉砕した。篩分け装置を用いてYSZビーズを除去した後、被覆したるつぼ内で粉砕した粉末を約800〜950℃で6時間か焼した。続いて、2〜6時間の粉末の焼成後粉砕のために高エネルギー振動粉砕を行った。
第一の方法では、両面の銀ペースト(Heraeus C1000)を空気中650℃で30分間焼成した。
正方晶ペロブスカイト化合物としてBKT及び非正方晶ペロブスカイト化合物としてBNTを含む正方晶の母相に対応する複数の固溶体セラミック材料を調査した。セラミック材料は、二成分組成物におけるBKT及びBNTのモル分率に基づいて異なる。
調査により、80BNT−20BKTに近い菱面体晶相と正方晶相との間の相境界が特定された。しかし、BNTとBKTの50:50モル分率混合物は、それが所望の正方晶相対称性を有する親相を与え、材料製造の点で利益を提供するので選択された。調査に基づいて、1:1のモル比を有するBNTとBKTの二成分組成物の軸比c/aは1.01であると考えられた。
母相について正方晶ペロブスカイト化合物(BKT)と非正方晶ペロブスカイト化合物(BNT)との好適なモル比(1:1のモル比)を特定したので、上記の一般的な方法を用いて、母相のペロブスカイト化合物のこの比を有する様々なセラミック材料を、別の非正方晶ペロブスカイト化合物(SrHfO3及び/またはSrZrO3)からなる無秩序相のモル分率を変えて調製した。調製した異なる固溶体セラミック材料は、下記の表1に示す通りである。
粉砕ペレット上でCuKα線(Bruker AXS D8 Discover,Madison,WI,USA)を用いて、実施例2で調製したセラミック材料についてX線回折解析を行い、相及び結晶構造決定について解析した。XRD回折図の形の結果は、図2、3a−b、4、及び5a−bに与えられる。調製されたセラミック材料1〜10のそれぞれについて、XRDデータは、所望の通り、疑似立方対称性を有する単一の均質なペロブスカイト相を示す。したがって、データはごく一部の無秩序相が母相の長距離の正方晶の秩序を乱すのに十分であることを示している。
上記の一般的方法に従って電極を設けた後に、実施例2からのセラミック材料6〜8の誘電特性を測定した。比誘電率及び誘電損失(tanδ)の温度依存性は、HP 4194A LCRメーターを用いて1、10、及び100kHzで測定した。結果を図6a〜図6cに示す。
実施例2からのセラミック材料6〜8及び10の分極ヒステリシス挙動を、上記の一般的方法に従って電極を設けた後に測定した。AixACCT圧電特性評価システムを用いて、室温、10Hzで分極を測定した。結果を図7a〜7c及び図9a〜9bに示す。これらのデータは、20〜30μC/cm2の最大分極値、及びゼロに近い残留分極を有する特徴的な非線形ヒステリシスループを示し、リラクサー強誘電体相転移特性を示すセラミック材料と一致している。
実施例2からのセラミック材料6〜8及び10の電気機械的歪み応答を、上記の一般的方法に従って電極を設けた後に測定した。干渉計を備えたAixACCT圧電特性評価システムを用いて、10Hz、室温で電気機械的歪み応答を測定した。結果を図8a〜8c、及び図10a〜10bに示す。
Claims (38)
- 可逆的相転移に由来する電界誘起歪みを示す少なくとも三つのペロブスカイト化合物の固溶体セラミック材料を特定する方法であって、前記方法は、
i) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物の少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、1.005より大きく1.04以下の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、
ii) 少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物の、工程i)からの前記決定されたモル比におけるペロブスカイト化合物の組み合わせ、に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成した場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む、方法。 - 工程i)は、以下の副工程、
i−a) 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとの少なくとも一つの固溶体セラミック材料を特定のモル比で調製する工程と、
i−b) 工程a)で調製した前記固溶体セラミック材料の主相の前記軸比c/aが1.005より大きく1.04以下の軸比c/aを有する正方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む、請求項1に記載の方法。 - 工程i)は、更に以下の副工程、
i−c) 前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとの異なるモル比を用いて、前記調製された固溶体セラミック材料の前記主相の前記軸比c/aが1.005より大きく1.04以下の軸比c/aを有する正方晶相に対応するまで、副工程i−a)及びi−b)を繰り返す工程、を含む、請求項2に記載の方法。 - 副工程i−a)で調製される前記少なくとも一つの固溶体セラミック材料は、前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイトと前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとを3:1〜1:3、好ましくは2:1〜1:2、より好ましくは1.5:1〜1:1.5のモル比で含む、請求項2または請求項3に記載の方法。
- 工程ii)は、以下の副工程、
ii−a) 前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物との少なくとも一つの固溶体セラミック材料を工程i)で決定した前記モル比で調製する工程、及び工程i)からのペロブスカイト化合物の前記組み合わせに対する特定のモル比で少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物を更に含む工程と、
ii−b) 工程ii−a)で調製された前記少なくとも一つの固溶体セラミック材料の前記主相の前記軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 工程ii)は、更に以下の副工程、
ii−c) 工程i)からのペロブスカイト化合物の前記組み合わせに対する前記別の非正方晶ペロブスカイト化合物の異なるモル比を用いて、前記得られた固溶体セラミック材料の前記主相の前記軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するまで、副工程ii−a)及びii−b)を繰り返す工程、を含む、請求項5に記載の方法。 - 副工程ii−a)で調製された前記少なくとも一つの固溶体セラミック材料は、前記セラミック材料の80モル%を超える、好ましくは85モル%を超える、より好ましくは90モル%を超える量で存在する工程i)からのペロブスカイト化合物の前記組み合わせを有し、及び前記セラミック材料の20モル%未満、好ましくは15モル%未満、より好ましくは10モル%未満の量で存在する副工程ii−a)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物を有する、請求項5または請求項6に記載の方法。
- 可逆的相転移に由来する電界誘起歪みを示す少なくとも二つのペロブスカイト化合物の固溶体セラミック材料を特定する方法であって、前記方法は、
1) 1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成するセラミック材料を形成するのに好適な正方晶ペロブスカイト化合物を選択する工程と、
2) 工程1)からの前記正方晶ペロブスカイト化合物の、少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物に対するモル比を決定する工程であって、化合させて固溶体を形成する場合、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成するセラミック材料を提供する、モル比を決定する工程と、を含む。 - 工程2)は、以下の副工程、
2−a) 前記正方晶ペロブスカイト化合物と前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物とを特定のモル比で含む少なくとも一つの固溶体セラミック材料を調製する工程と、
2−b) 工程2−a)で調製された前記少なくとも一つの固溶体セラミック材料の前記主相の前記軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するかを決定する工程と、を含む、請求項8に記載の方法。 - 工程2)は、更に以下の副工程、
2−c) 前記正方晶ペロブスカイト化合物と前記非正方晶ペロブスカイト化合物との異なるモル比を用いて、前記得られた固溶体セラミック材料の前記主相の前記軸比c/a及び/または菱面体角が、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相に対応するまで、副工程2−a)及び2−b)を繰り返す工程、を含む、請求項9に記載の方法。 - 副工程2−a)で調製された前記少なくとも一つの固溶体セラミック材料は、前記セラミック材料の50モル%を超える、好ましくは65モル%を超える、より好ましくは75モル%を超える量で存在する前記正方晶ペロブスカイト化合物を有し、及び前記セラミック材料の50モル%未満、好ましくは35モル%未満、より好ましくは25モル%未満の量で存在する副工程2−a)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物を有する、請求項9または請求項10に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶ペロブスカイト化合物は、好ましくはペロブスカイト構造のBサイトのTi4+、Zr4+、Nb5+、及びTa5+から選択される金属カチオンを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶ペロブスカイト化合物は、好ましくは前記ペロブスカイト構造のAサイトのBa2+である金属カチオン、またはBi3+ 0.5K1+ 0.5もしくはBi3+ 0.5Na+ 0.5である一対の電荷補償金属カチオンを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶化合物は、(Bi0.5K0.5)TiO3またはBaTiO3である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、立方晶、菱面体晶、斜方晶、または単斜晶ペロブスカイト化合物、好ましくは立方晶ペロブスカイト化合物である、請求項1〜7、及び請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、(Bi0.5Na0.5)TiO3またはSrTiO3である、請求項15に記載の方法。
- 工程i)または工程1)の前記固体セラミック材料の前記正方晶相は、1.01〜1.02の軸比c/aを有する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、立方晶ペロブスカイト化合物である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、充填された価電子殻を有する金属カチオン成分、例えばSr2+、Ba2+、及びCa2+から選択される金属カチオンを有し、好ましくは前記金属カチオンは前記ペロブスカイト構造の前記Aサイトに存在する、請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、充填されていない価電子殻を有する、好ましくはSn4+、In3+、Ga3+、及びNi2+から選択される金属カチオン成分を有し、好ましくは前記金属カチオンは前記ペロブスカイト構造の前記Bサイトに存在する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める前記金属カチオンの有効イオン電荷は、工程ii)の前記別の非正方晶系ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶系ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める前記対応する金属カチオンの有効イオン電荷とは異なり、好ましくは有効イオン電荷の差は1〜3である、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める前記金属カチオンのShannon−Prewitt有効イオン半径は、工程ii)の前記別の非正方晶系ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶系ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める前記対応する金属カチオンのShannon−Prewitt有効イオン半径とは異なり、好ましくはShannon−Prewitt有効イオン半径差は5〜25%である、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 工程i)の前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物、または工程1)の前記正方晶ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める元素のポーリングの電気陰性度値は、工程ii)の前記別の非正方晶系ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶系ペロブスカイト化合物の前記Aサイト及び/またはBサイトを占める前記対応する元素のポーリングの電気陰性度値とは異なり、好ましくはポーリングの電気陰性度値の差は0.2〜1.2である、請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物)は、好ましくは前記ペロブスカイト構造の前記Aサイト上にSr2+、Ba2+、及びCa2+から選択される金属カチオンを含む、請求項18に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物)は、好ましくは前記ペロブスカイト構造の前記Bサイト上にHf4+及びZr4+から選択される金属カチオンを含む、請求項18に記載の方法。
- 工程ii)の前記少なくとも一つの別の非正方晶ペロブスカイト化合物、または工程2)の前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、SrHfO3及び/またはSrZrO3である、請求項18に記載の方法。
- 工程ii)または工程2)の前記セラミック材料は、5μC/cm2未満の残留分極を有する、請求項1〜26のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)または工程2)の前記セラミック材料は、50〜500pm/Vの有効圧電歪み係数d33 *を有する、請求項1〜27のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)または工程2)の前記セラミック材料は、10Hz、ならびに標準温度及び圧力で測定した場合、0.1%〜0.5%の最大電気機械歪み値を有する、請求項1〜28のいずれか一項に記載の方法。
- 工程ii)または工程2)の前記セラミック材料は、10〜50μC/cm2の電界誘起分極を有する、請求項1〜29のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも二つの非正方晶ペロブスカイト化合物との固溶体セラミック材料を調製する方法であって、前記セラミック材料は、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成し、前記方法は、
I) 前記セラミック材料の前記ペロブスカイト化合物の前駆体を所定のモル比で混合する工程と、
II) 固相合成において工程I)で形成された前駆体の前記混合物を利用して前記固溶体セラミック材料を調製する工程と、を含み、
前駆体の前記所定のモル比は、A)1.005より大きく1.04以下の軸比c/aを有する正方晶相が大部分を構成する固体セラミック材料を形成するのに必要とされる、前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と、前記少なくとも二つの非正方晶ペロブスカイト化合物のうちの少なくとも一つとの前駆体のモル比と、B)前記疑似立方晶相が大部分を構成する固溶体セラミック材料を形成するのに必要とされる、前記少なくとも二つの非正方晶ペロブスカイトのうちの少なくとも一つの前駆体の、A)によるペロブスカイト化合物の組み合わせの前駆体に対するモル比と、に基づいて決定される、方法。 - 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物との固溶体セラミック材料を調製する方法であって、前記セラミック材料は、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相が大部分を構成し、前記方法は、
I) 前記セラミック材料の前記ペロブスカイト化合物の前駆体を所定のモル比で混合する工程と、
II) 固相合成において工程I)で形成された前駆体の前記混合物を利用して前記固溶体セラミック材料を調製する工程と、を含み、
前駆体の前記所定のモル比は、前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物の前駆体の前記モル比に基づいて決定され、前記正方晶ペロブスカイト化合物は、大部分が1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相と、前記疑似立方晶相が大部分を構成する固溶体セラミック材料を形成するのに必要な前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物と、を含むセラミック材料を形成するのに好適である、方法。 - 前駆体の前記モル比が、請求項1〜30のいずれか一項に記載の前記方法によって決定される、前記固体セラミック材料中のペロブスカイト化合物の前記モル比に由来する、請求項31または請求項32に記載の方法。
- 請求項31〜33のいずれか一項に記載の前記方法から得ることができる、及び好ましくは得られる固溶体セラミック材料。
- 少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト化合物と少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイトとの固溶体セラミック材料であって、前記セラミック材料は、0.995〜1.005の軸比c/a及び/または90±0.5度の菱面体角を有する疑似立方晶相から1.005〜1.04の軸比c/aを有する正方晶相への可逆的相転移に由来する電界誘起歪みを示すことができる、固溶体セラミック材料。
- 前記少なくとも一つの正方晶ペロブスカイト及び/または前記少なくとも一つの非正方晶ペロブスカイト化合物は、請求項12〜26のいずれか一項に記載のとおりである、請求項35に記載の固溶体セラミック材料。
- 請求項34〜36のいずれか一項に記載のセラミック材料を含む液滴堆積装置で使用するためのアクチュエータ部品。
- 請求項37に記載のアクチュエータ部品を備える液滴堆積装置。
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