JP5407027B2 - 誘電体磁器組成物 - Google Patents
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Description
六方晶構造を有するチタン酸バリウムを主成分とするチタン酸バリウムと、
元素Mと、を有し、
前記Mの有効イオン半径が、12配位時のBa2+の有効イオン半径または6配位時のTi4+の有効イオン半径に対して、±20%以内であり、
前記Mのイオン価数が、前記Baまたは前記Tiのイオン価数よりも大きいことを特徴とする。
11… 石英管
12… 上部シャフト
13… 下部シャフト
14… ハロゲンランプ
16… 回転楕円面鏡
18… 溶融帯域
20… 仮焼体
22… 単結晶
本発明の誘電体磁器組成物は、まず、六方晶構造を有するチタン酸バリウムを含む。
本発明の誘電体磁器組成物は、単結晶として製造してもよいし、多結晶として製造してもよい。本実施形態では、FZ法(フローティングゾーン法)により、単結晶としての本発明の誘電体磁器組成物を製造する方法について説明する。
まず、チタン酸バリウムの原料として、BaCO3およびTiO2を準備し、元素Mの酸化物として、La2O3を準備した。これらを、一般式(Ba1−xM1x)(Ti1−yM2y)O3におけるxが、0(試料1)、0.001(試料2)、0.002(試料3)0.003(試料4)、0.005(試料5a)となるように、ボールミルにて混合した。すなわち、M1としてLaを含有させ、M2は含有させなかった。得られた混合粉を、180MPaの圧力で圧縮成形し、寸法がΦ8mm×100mmの成形体を得た。この成形体を、以下の仮焼条件で仮焼し、Laが固溶した正方晶のチタン酸バリウム(仮焼体)を作製した。
コンデンサ試料に対し、基準温度25℃において、デジタルLCRメータ(YHP社製4284A)にて、周波数10kHz、入力信号レベル(測定電圧)1Vrmsの信号を入力し、静電容量Cを測定した。そして、比誘電率εs(単位なし)を、誘電体磁器組成物の厚みと、有効電極面積と、測定の結果得られた静電容量Cとに基づき算出した。結果を図2に示す。
試料5aについて実施例1と同様にして仮焼体を作製し、単結晶ではなく、多結晶の誘電体磁器組成物を得た以外は、実施例1と同様にして、コンデンサ試料(試料5b)を作製し、アニール処理前後における比誘電率を測定した。結果を図2に示す。
M1の酸化物としてLa2O3の代わりにCeO2を用いた以外は、実施例1と同様にして、一般式(Ba1−xM1x)(Ti1−yM2y)O3に対して、xが、0.003(試料6)、0.005(試料7)、0.010(試料8)となるコンデンサ試料を作製し、アニール処理前後における比誘電率を測定した。結果を図2に示す。
これに対し、Laを0.001モル以上含有させた単結晶誘電体磁器組成物を用いた試料(試料2〜5a)は、30分のアニール処理では、ほとんど比誘電率は変わらない結果となった。また、Laを0.003モル以上含有させた試料(試料4、5a)は、200時間を超えるアニール処理を行っても、比誘電率はそれほど低下していないことが確認できる。なお、Laを0.001モル含有させた試料(試料2)は、96時間のアニール処理では、試料1と同程度の比誘電率となっているが、通常のアニール処理時間(3時間未満)程度であれば、比誘電率の低下は、試料1に比べて小さい。
Claims (2)
- 六方晶構造を有するチタン酸バリウムを主成分とするチタン酸バリウムと、
元素Mと、を有し、
前記Mの有効イオン半径が、12配位時のBa2+の有効イオン半径または6配位時のTi4+の有効イオン半径に対して、±20%以内であり、
前記Mのイオン価数が、前記Baまたは前記Tiのイオン価数よりも大きく、
前記Mは、LaおよびCeから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする誘電体磁器組成物。 - 前記誘電体磁器組成物100モルに対して、前記Mが、0モルより多く、10モル以下含まれている請求項1に記載の誘電体磁器組成物。
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JPN6008037926; S. Jayanthi et al.: 'Dielectric properties of 3d transition metalsubstituted BaTiO3 ceramics containing the hexagonal pha' J.MATER.SCI.MATER.ELECTRON. VOL.19 NO.7, 20071222, P.615-626 * |
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