JPH1087400A - 層状結晶構造酸化物およびその製造方法 - Google Patents
層状結晶構造酸化物およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常誘電性を示す層状結晶構造酸化物および良
好なＰｒ特性を得ることができる層状結晶構造酸化物お
よびそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｂｉ2 Ｏ3 を用いたセルフ・フラックス
法により１４００℃程度の高温で数十分加熱してＢｉと
第１の元素（Ｍｅ）と第２の元素（Ｒ）とＯとからなる
層状結晶構造酸化物を製造する。第１の元素はＳｒ，Ｐ
ｂ，ＢａおよびＣａのうちの少なくとも１種であり、第
２の元素はＮｂおよびＴａのうちの少なくとも１種であ
る。組成式はＢｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c で表され、０
＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４であ
る。この層状結晶構造酸化物はこの化学量論的な組成か
らの特定の過不足の組成範囲において常誘電性および強
誘電性を示す。
好なＰｒ特性を得ることができる層状結晶構造酸化物お
よびそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｂｉ2 Ｏ3 を用いたセルフ・フラックス
法により１４００℃程度の高温で数十分加熱してＢｉと
第１の元素（Ｍｅ）と第２の元素（Ｒ）とＯとからなる
層状結晶構造酸化物を製造する。第１の元素はＳｒ，Ｐ
ｂ，ＢａおよびＣａのうちの少なくとも１種であり、第
２の元素はＮｂおよびＴａのうちの少なくとも１種であ
る。組成式はＢｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c で表され、０
＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４であ
る。この層状結晶構造酸化物はこの化学量論的な組成か
らの特定の過不足の組成範囲において常誘電性および強
誘電性を示す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビスマスとストロ
ンチウムとタンタルと酸素などからなる、いわゆるオー
リビリウス結晶群といわれる層状結晶構造酸化物および
その製造方法に関する。
ンチウムとタンタルと酸素などからなる、いわゆるオー
リビリウス結晶群といわれる層状結晶構造酸化物および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、強誘電体薄膜よりなる不揮発性メ
モリの開発が活発に行われている。それに伴い、優れた
疲労特性を有することから、ビスマス・ストロンチウム
・タンタレート：Ｂｉ2 ＳｒＴａ2 Ｏ9 （以下、ＢｉＳ
Ｔａという）が不揮発性ランダムアクセスメモリ（Ferr
oelectric Random Access Memories；ＦｅＲＡＭ）を構
成する強誘電体材料として特に注目されている（C. A-P
az de Araujo, J. D. Cuchiaro, L. D. McMillan, M.
C. Scott and J. F. Scott, Nature, 374 (1995)627.；
K. Amanuma, T. Hase and Y. Miyasaka, Appl. Phys. L
ett., 66 (1995)221.；S. B. Desu and D. P. Vijay, M
aster. Sci. and Eng., B32 (1995) 75.など）。
モリの開発が活発に行われている。それに伴い、優れた
疲労特性を有することから、ビスマス・ストロンチウム
・タンタレート：Ｂｉ2 ＳｒＴａ2 Ｏ9 （以下、ＢｉＳ
Ｔａという）が不揮発性ランダムアクセスメモリ（Ferr
oelectric Random Access Memories；ＦｅＲＡＭ）を構
成する強誘電体材料として特に注目されている（C. A-P
az de Araujo, J. D. Cuchiaro, L. D. McMillan, M.
C. Scott and J. F. Scott, Nature, 374 (1995)627.；
K. Amanuma, T. Hase and Y. Miyasaka, Appl. Phys. L
ett., 66 (1995)221.；S. B. Desu and D. P. Vijay, M
aster. Sci. and Eng., B32 (1995) 75.など）。
【０００３】最近では、このＢｉＳＴａについて、Ｆｅ
ＲＡＭへの応用に向け薄膜の作製に成功したとの報告も
なされている（T. Ami, K. Hironaka, C. Isobe, N. Na
gel,M. Sugiyama, Y. Ikeda, K. Watanabe, A. Machid
a, K. Miura and M. Tanaka,Mater. Res. Soc. Symp. P
roc., 415 (1996) 195.；T. Li, Y. Zhu, S. B. Desu,
C-H. Peng, M. Nagata, Appl. Phys. Lett., 68 (1996)
616.）。
ＲＡＭへの応用に向け薄膜の作製に成功したとの報告も
なされている（T. Ami, K. Hironaka, C. Isobe, N. Na
gel,M. Sugiyama, Y. Ikeda, K. Watanabe, A. Machid
a, K. Miura and M. Tanaka,Mater. Res. Soc. Symp. P
roc., 415 (1996) 195.；T. Li, Y. Zhu, S. B. Desu,
C-H. Peng, M. Nagata, Appl. Phys. Lett., 68 (1996)
616.）。
【０００４】ところで、このＢｉＳＴａは、いわゆるオ
ーリビリウス結晶群と呼ばれるものである。このオーリ
ビリウス結晶群に関しては過去において種々研究されて
きている（G. A. Smolenskii, V. A. Isupov and A. I.
Agranovskaya, Soviet Phys. Solid State, 3 (1961)
651.；E. C. Subbarao, Phys. Rev. 122 (1961) 804.；
R. E. Newnham, R. W. Wolfe and J. F. Dorrian, Mate
r. Res. Bull., 6 (1971) 1029. など）。なお、このオ
ーリビリウス結晶群というのは組成式が〔Ｂｉ2 Ｏ2 〕
2+〔Ｍｅm-1 Ｒm Ｏ3 m+1 〕2-で表されるものである
（ｍは２以上の整数、Ｍｅはナトリウム（Ｎａ），カリ
ウム（Ｋ），カルシウム（Ｃａ），バリウム（Ｂａ），
ストロンチウム（Ｓｒ），鉛（Ｐｂ），ビスマス（Ｂ
ｉ）からなる群のうちの少なくとも１種、Ｒは鉄（Ｆ
ｅ），ニオブ（Ｎｂ），タンタル（Ｔａ），タングステ
ン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種）。
ーリビリウス結晶群と呼ばれるものである。このオーリ
ビリウス結晶群に関しては過去において種々研究されて
きている（G. A. Smolenskii, V. A. Isupov and A. I.
Agranovskaya, Soviet Phys. Solid State, 3 (1961)
651.；E. C. Subbarao, Phys. Rev. 122 (1961) 804.；
R. E. Newnham, R. W. Wolfe and J. F. Dorrian, Mate
r. Res. Bull., 6 (1971) 1029. など）。なお、このオ
ーリビリウス結晶群というのは組成式が〔Ｂｉ2 Ｏ2 〕
2+〔Ｍｅm-1 Ｒm Ｏ3 m+1 〕2-で表されるものである
（ｍは２以上の整数、Ｍｅはナトリウム（Ｎａ），カリ
ウム（Ｋ），カルシウム（Ｃａ），バリウム（Ｂａ），
ストロンチウム（Ｓｒ），鉛（Ｐｂ），ビスマス（Ｂ
ｉ）からなる群のうちの少なくとも１種、Ｒは鉄（Ｆ
ｅ），ニオブ（Ｎｂ），タンタル（Ｔａ），タングステ
ン（Ｗ）からなる群のうちの少なくとも１種）。
【０００５】ところが、これらの単結晶の作製に関して
は、ＮｅｗｎｈａｍまたはＲａｅによるＢｉＳＴａ単結
晶の結晶学的研究（R. E. Newnham, R. W. Wolfe, R.
S. Horsey, F. A. Diaz-Colon and M. I. Kay, Mater.
Res. Bull., 8 (1973) 1183.； A. D. Rae, J. G. Thom
pson and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48 (1992)41
8. ）や、ＤｏｒｉａｎｎまたはＢｕｒｔｏｎによるＢ
ｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12単結晶の研究（J. F. Dorrian, R. E. N
ewnham, D. K. Smith and M. I. Kay, Ferroelectrics,
3 (1971) 17. ； T. M. Bruton, Ferroelectrics, 7
(1974) 259.）が報告されているのみで、他にはほとん
どなされていない。
は、ＮｅｗｎｈａｍまたはＲａｅによるＢｉＳＴａ単結
晶の結晶学的研究（R. E. Newnham, R. W. Wolfe, R.
S. Horsey, F. A. Diaz-Colon and M. I. Kay, Mater.
Res. Bull., 8 (1973) 1183.； A. D. Rae, J. G. Thom
pson and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48 (1992)41
8. ）や、ＤｏｒｉａｎｎまたはＢｕｒｔｏｎによるＢ
ｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12単結晶の研究（J. F. Dorrian, R. E. N
ewnham, D. K. Smith and M. I. Kay, Ferroelectrics,
3 (1971) 17. ； T. M. Bruton, Ferroelectrics, 7
(1974) 259.）が報告されているのみで、他にはほとん
どなされていない。
【０００６】また、ＢｉＳＴａに関する２つの論文のう
ちＮｅｗｎｈａｍによるものは出発物質の組成比が正確
に記載されておらず、Ｒａｅによるものは定比組成で出
発しているものの２相混合状態において板状の単結晶を
得たものである。更に、双方とも得られた単結晶の特性
に関する解析については殆どなされていない。すなわ
ち、オーリビリウス結晶群に関しては、その物性がほと
んど不明であり、最近になってオーリビリウス結晶群の
ｍ＝４の組成であるＢｉ4 ＢａＴｉ4 Ｏ15単結晶につい
てその異方性と層状構造との関係が報告されたくらいで
ある（S-K. Kim,M. Miyayama and H. Yanagida, J. Cer
am. Soc. Japan, 102 (1994) 722.）。
ちＮｅｗｎｈａｍによるものは出発物質の組成比が正確
に記載されておらず、Ｒａｅによるものは定比組成で出
発しているものの２相混合状態において板状の単結晶を
得たものである。更に、双方とも得られた単結晶の特性
に関する解析については殆どなされていない。すなわ
ち、オーリビリウス結晶群に関しては、その物性がほと
んど不明であり、最近になってオーリビリウス結晶群の
ｍ＝４の組成であるＢｉ4 ＢａＴｉ4 Ｏ15単結晶につい
てその異方性と層状構造との関係が報告されたくらいで
ある（S-K. Kim,M. Miyayama and H. Yanagida, J. Cer
am. Soc. Japan, 102 (1994) 722.）。
【０００７】そのような状況において、従来、ＢｉＳＴ
ａの組成と電気特性との関係については、化学量論的な
組成において良好な残留分極特性（Ｐｒ特性）が得られ
るものと考えられていた（ H. Watanabe, T. Mihara,
H. Yoshimori and Carios. A.Paz de Araujo, Jpn. J.
Appl. Phys. 34 (1995) 5240. ）。しかし、詳しい研究
はなされておらず、他の組成において更に良好なＰｒ特
性を得ることができる可能性もある。
ａの組成と電気特性との関係については、化学量論的な
組成において良好な残留分極特性（Ｐｒ特性）が得られ
るものと考えられていた（ H. Watanabe, T. Mihara,
H. Yoshimori and Carios. A.Paz de Araujo, Jpn. J.
Appl. Phys. 34 (1995) 5240. ）。しかし、詳しい研究
はなされておらず、他の組成において更に良好なＰｒ特
性を得ることができる可能性もある。
【０００８】また、従来、オーリビリウス結晶群は、誘
電率の温度依存性などの知見から一般に室温で強誘電性
を有するのもと考えられてきた。しかし、強誘電性ヒス
テリシス曲線が認められているものは決して多くなく、
なかには常誘電性を有するものも存在する可能性があ
る。常誘電性を有するものが存在すれば、従来とは別の
新しい用途の道が広がることになる。
電率の温度依存性などの知見から一般に室温で強誘電性
を有するのもと考えられてきた。しかし、強誘電性ヒス
テリシス曲線が認められているものは決して多くなく、
なかには常誘電性を有するものも存在する可能性があ
る。常誘電性を有するものが存在すれば、従来とは別の
新しい用途の道が広がることになる。
【０００９】新しい用途としては、コンデンサを形成す
る際の助剤やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memor
y) 用のキャパシタ材料などが考えられる。一般に、コ
ンデンサは、ＡＢＯ3 と表記されるペロブスカイト型結
晶構造を有する酸化物の強誘電性物質（ＰｂＴｉＯ3 と
ＰｂＺｒＯ3 の固溶体であるＰＺＴやＢａＴｉＯ3 な
ど）に適宜な常誘電性物質が助剤として添加されてい
る。従来、この助剤には、ＡＢＯ3 と表記される酸化物
の常誘電性物質が用いられることが多く、オーリビリウ
ス結晶群などは全く考えられていなかった。しかし、オ
ーリビリウス結晶群の中に常誘電性を示すものが存在す
れば、それを新たな助剤として用いることにより、従来
よりも誘電率の低下を抑えることができかつ温度依存性
の少ないコンデンサを作製することができる可能性が生
まれる。
る際の助剤やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memor
y) 用のキャパシタ材料などが考えられる。一般に、コ
ンデンサは、ＡＢＯ3 と表記されるペロブスカイト型結
晶構造を有する酸化物の強誘電性物質（ＰｂＴｉＯ3 と
ＰｂＺｒＯ3 の固溶体であるＰＺＴやＢａＴｉＯ3 な
ど）に適宜な常誘電性物質が助剤として添加されてい
る。従来、この助剤には、ＡＢＯ3 と表記される酸化物
の常誘電性物質が用いられることが多く、オーリビリウ
ス結晶群などは全く考えられていなかった。しかし、オ
ーリビリウス結晶群の中に常誘電性を示すものが存在す
れば、それを新たな助剤として用いることにより、従来
よりも誘電率の低下を抑えることができかつ温度依存性
の少ないコンデンサを作製することができる可能性が生
まれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような背
景に基づきなされたもので、その第１の目的は、新たな
常誘電性物質としてコンデンサを形成する際の助剤やキ
ャパシタ材料などに用いることができる層状結晶構造酸
化物およびその製造方法を提供することにある。
景に基づきなされたもので、その第１の目的は、新たな
常誘電性物質としてコンデンサを形成する際の助剤やキ
ャパシタ材料などに用いることができる層状結晶構造酸
化物およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】また、第２の目的は、良好なＰｒ特性を得
ることができる層状結晶構造酸化物およびその製造方法
を提供することにある。
ることができる層状結晶構造酸化物およびその製造方法
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る層状結晶
構造酸化物は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと
酸素とからなるものであって、組成式がＢｉ1.92Ｓｒ
1.10Ｔａ2.00Ｏ9 のものである。
構造酸化物は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと
酸素とからなるものであって、組成式がＢｉ1.92Ｓｒ
1.10Ｔａ2.00Ｏ9 のものである。
【００１３】請求項２に係る層状結晶構造酸化物は、ビ
スマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなるも
のであって、組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c で
あり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ
≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．３≦ｃ≦０．３の範
囲内の値のものである。
スマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなるも
のであって、組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c で
あり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ
≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．３≦ｃ≦０．３の範
囲内の値のものである。
【００１４】請求項５に係る層状結晶構造酸化物は、ビ
スマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなるも
のであって、組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c で
あり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ
＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内
の値のものである。
スマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなるも
のであって、組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c で
あり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ
＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内
の値のものである。
【００１５】請求項６に係る層状結晶構造酸化物は、ビ
スマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからなると共
に、第１の元素はストロンチウム，鉛，バリウムおよび
カルシウムからなる群のうちの少なくとも１種でありか
つ第２の元素はニオブおよびタンタルからなる群のうち
の少なくとも１種であるものであって、第１の元素をＭ
ｅで表し第２の元素をＲで表した組成式がＢｉ2-a Ｍｅ
1+b Ｒ2 Ｏ9+c であり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃ
がそれぞれ０＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ
≦１．４の範囲内の値のものである。
スマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからなると共
に、第１の元素はストロンチウム，鉛，バリウムおよび
カルシウムからなる群のうちの少なくとも１種でありか
つ第２の元素はニオブおよびタンタルからなる群のうち
の少なくとも１種であるものであって、第１の元素をＭ
ｅで表し第２の元素をＲで表した組成式がＢｉ2-a Ｍｅ
1+b Ｒ2 Ｏ9+c であり、この組成式におけるａ，ｂ，ｃ
がそれぞれ０＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ
≦１．４の範囲内の値のものである。
【００１６】本発明に係る層状結晶構造酸化物の製造方
法は、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラックス法によ
り製造するものである。
法は、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラックス法によ
り製造するものである。
【００１７】請求項１に係る層状結晶構造酸化物では、
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが若干不足
しストロンチウムが若干過剰となっている。この化学量
論的な組成からの特徴的な過不足の組成において、この
層状結晶構造酸化物は常誘電性および強誘電性を示す。
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが若干不足
しストロンチウムが若干過剰となっている。この化学量
論的な組成からの特徴的な過不足の組成において、この
層状結晶構造酸化物は常誘電性および強誘電性を示す。
【００１８】請求項２に係る層状結晶構造酸化物では、
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範
囲内で若干不足しストロンチウムが所定の範囲内で若干
過剰となっている。この化学量論的な組成からの特徴的
な過不足の組成範囲内において、この層状結晶構造酸化
物は常誘電性および強誘電性を示す。
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範
囲内で若干不足しストロンチウムが所定の範囲内で若干
過剰となっている。この化学量論的な組成からの特徴的
な過不足の組成範囲内において、この層状結晶構造酸化
物は常誘電性および強誘電性を示す。
【００１９】請求項５に係る層状結晶構造酸化物では、
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範
囲内で不足しストロンチウムが所定の範囲内で過剰とな
っている。この化学量論的な組成からの特徴的な過不足
の組成範囲内において、この層状結晶構造酸化物は常誘
電性および強誘電性を示す。
化学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範
囲内で不足しストロンチウムが所定の範囲内で過剰とな
っている。この化学量論的な組成からの特徴的な過不足
の組成範囲内において、この層状結晶構造酸化物は常誘
電性および強誘電性を示す。
【００２０】請求項６に係る層状結晶構造酸化物は、化
学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範囲
内で不足し第１の元素が所定の範囲内で過剰となってい
る。この化学量論的な組成からの特徴的な過不足の組成
範囲内において、この層状結晶構造酸化物は常誘電性お
よび強誘電性を示す。
学量論的な組成になっておらず、ビスマスが所定の範囲
内で不足し第１の元素が所定の範囲内で過剰となってい
る。この化学量論的な組成からの特徴的な過不足の組成
範囲内において、この層状結晶構造酸化物は常誘電性お
よび強誘電性を示す。
【００２１】本発明に係る層状結晶構造酸化物の製造方
法では、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラックス法に
より製造する。
法では、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラックス法に
より製造する。
【００２２】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００２３】本実施の形態に係る層状結晶構造酸化物
は、ビスマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからな
っている。ここで、第１の元素はストロンチウム，鉛，
バリウムおよびカルシウムからなる群のうちの少なくと
も１種、第２の元素はニオブおよびタンタルからなる群
のうちの少なくとも１種であり、かつこの層状結晶構造
酸化物の組成式は、第１の元素をＭｅ，第２の元素をＲ
とすると、Ｂｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c で表される。
は、ビスマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからな
っている。ここで、第１の元素はストロンチウム，鉛，
バリウムおよびカルシウムからなる群のうちの少なくと
も１種、第２の元素はニオブおよびタンタルからなる群
のうちの少なくとも１種であり、かつこの層状結晶構造
酸化物の組成式は、第１の元素をＭｅ，第２の元素をＲ
とすると、Ｂｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c で表される。
【００２４】但し、ａ，ｂ，ｃは、それぞれ０＜ａ＜
２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内の
値である。すなわち、この層状結晶構造酸化物は、化学
量論的な組成になっておらず、ビスマスが不足し第１の
元素が過剰となっている。なお、好ましくは、ａ，ｂ，
ｃはそれぞれ０＜ａ≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．
３≦ｃ≦０．３の範囲内の値である。すなわち、ビスマ
スが若干不足し第１の元素が若干過剰となっている。
２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内の
値である。すなわち、この層状結晶構造酸化物は、化学
量論的な組成になっておらず、ビスマスが不足し第１の
元素が過剰となっている。なお、好ましくは、ａ，ｂ，
ｃはそれぞれ０＜ａ≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．
３≦ｃ≦０．３の範囲内の値である。すなわち、ビスマ
スが若干不足し第１の元素が若干過剰となっている。
【００２５】また、この層状結晶構造酸化物は、図１に
示したように、［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１と
［ＭｅＲ2 Ｏ7 ］2-に該当する層１２とが交互に積層さ
れた結晶構造を有している。なお、図１は化学量論的な
組成を有する完全な結晶の結晶構造を表したものであ
り、本実施の形態に係る層状結晶構造酸化物は、図示し
ていないが、図１に示した結晶構造の一部に欠陥を有し
ている。
示したように、［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１と
［ＭｅＲ2 Ｏ7 ］2-に該当する層１２とが交互に積層さ
れた結晶構造を有している。なお、図１は化学量論的な
組成を有する完全な結晶の結晶構造を表したものであ
り、本実施の形態に係る層状結晶構造酸化物は、図示し
ていないが、図１に示した結晶構造の一部に欠陥を有し
ている。
【００２６】更に、この層状結晶構造酸化物は、ｃ面内
において常誘電性を示すものと、Ｃ面内において強誘電
性を示すものとがある。この層状結晶構造酸化物はビス
マスと第１の元素とが一部において置換していることに
より化学量論的な組成からずれているものと考えられる
が、その置換によって得られた結晶構造の相違により常
誘電性を示すものと強誘電性を示すものとがあるものと
考えられる。
において常誘電性を示すものと、Ｃ面内において強誘電
性を示すものとがある。この層状結晶構造酸化物はビス
マスと第１の元素とが一部において置換していることに
より化学量論的な組成からずれているものと考えられる
が、その置換によって得られた結晶構造の相違により常
誘電性を示すものと強誘電性を示すものとがあるものと
考えられる。
【００２７】なお、この層状結晶構造酸化物のうち強誘
電性を示すものは、良好なＰｒ特性を有している。この
電場−分極特性は、一部におけるビスマスと第１の元素
との置換によって得られた結晶構造に影響されていると
考えられる。
電性を示すものは、良好なＰｒ特性を有している。この
電場−分極特性は、一部におけるビスマスと第１の元素
との置換によって得られた結晶構造に影響されていると
考えられる。
【００２８】加えて、この層状結晶構造酸化物は、図１
に示した結晶構造から類推されるように、ビスマス層状
超伝導体と同様に異方的なｃ面劈開性を示す（H. Maed
a, Y.Tanaka, M. Fukutomi and T. Asano, Jpn. J. App
l. Phys., 27 (1988) L209.； K. Hiraga, M. Hirabaya
shi, M. Kikuchi and Y. Syono, Jpn. J. Appl. Phys.,
27 (1988) L573. を参照）。
に示した結晶構造から類推されるように、ビスマス層状
超伝導体と同様に異方的なｃ面劈開性を示す（H. Maed
a, Y.Tanaka, M. Fukutomi and T. Asano, Jpn. J. App
l. Phys., 27 (1988) L209.； K. Hiraga, M. Hirabaya
shi, M. Kikuchi and Y. Syono, Jpn. J. Appl. Phys.,
27 (1988) L573. を参照）。
【００２９】このような構成を有する層状結晶構造酸化
物は、例えば、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）をフラック
スとして用いたセルフ・フラックス法により製造するこ
とができる。このセルフ・フラックス法というのは、単
結晶の育成方法の１つであり、育成する結晶の組成の一
部を構成する物質をフラックスとして用いるものである
（Y. Hidaka, Y. Enomoto, M. Suzuki, M. Oda and T.
Murakami, J. Cryst.Growth, 85 (1987) 581.； Y. Hid
aka, M. Oda, M. Suzuki, Y. Maeda, Y. Enomoto and
T. Murakami, Jpn, J. Appl. Phys., 27 (1988) L538.
を参照）。
物は、例えば、酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）をフラック
スとして用いたセルフ・フラックス法により製造するこ
とができる。このセルフ・フラックス法というのは、単
結晶の育成方法の１つであり、育成する結晶の組成の一
部を構成する物質をフラックスとして用いるものである
（Y. Hidaka, Y. Enomoto, M. Suzuki, M. Oda and T.
Murakami, J. Cryst.Growth, 85 (1987) 581.； Y. Hid
aka, M. Oda, M. Suzuki, Y. Maeda, Y. Enomoto and
T. Murakami, Jpn, J. Appl. Phys., 27 (1988) L538.
を参照）。
【００３０】このセルフ・フラックス法では、例えば、
１４００℃程度の高温において数十分加熱することによ
り結晶を育成する。ここにおいて、高温での保持時間が
長すぎるとＳｒＴａ4 Ｏ11（ＪＣＰＤＳ No.１６−７０
８）の不純物相が生成してしまい、高温での保持時間が
短すぎるとβ−Ｂｉ2 Ｏ3 （ＪＣＰＤＳ No.２７−５
０）あるいはα−Ｂｉ2 Ｏ3 （ＪＣＰＤＳ No.２７−５
３）の不純物相が生成してしまう。このときＳｒＴａ4
Ｏ11の不純物相が生成すると結晶は白色になり、β−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 あるいはα−Ｂｉ2 Ｏ3 の不純物相が生成する
と結晶は薄い黄色になる。ちなみに、本実施の形態に係
る層状結晶構造酸化物の純粋な結晶は無色透明である。
１４００℃程度の高温において数十分加熱することによ
り結晶を育成する。ここにおいて、高温での保持時間が
長すぎるとＳｒＴａ4 Ｏ11（ＪＣＰＤＳ No.１６−７０
８）の不純物相が生成してしまい、高温での保持時間が
短すぎるとβ−Ｂｉ2 Ｏ3 （ＪＣＰＤＳ No.２７−５
０）あるいはα−Ｂｉ2 Ｏ3 （ＪＣＰＤＳ No.２７−５
３）の不純物相が生成してしまう。このときＳｒＴａ4
Ｏ11の不純物相が生成すると結晶は白色になり、β−Ｂ
ｉ2 Ｏ3 あるいはα−Ｂｉ2 Ｏ3 の不純物相が生成する
と結晶は薄い黄色になる。ちなみに、本実施の形態に係
る層状結晶構造酸化物の純粋な結晶は無色透明である。
【００３１】このように本実施の形態に係る層状結晶構
造酸化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定の組
成範囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となってい
るので、常誘電性物質を得ることができる。よって、新
たな常誘電性物質として、コンデンサを形成する際の助
剤やＤＲＡＭ用のキャパシタ材料などに用いることがで
きる。
造酸化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定の組
成範囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となってい
るので、常誘電性物質を得ることができる。よって、新
たな常誘電性物質として、コンデンサを形成する際の助
剤やＤＲＡＭ用のキャパシタ材料などに用いることがで
きる。
【００３２】また、本実施の形態に係る層状結晶構造酸
化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定の組成範
囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となっているの
で、良好なＰｒ特性を有する強誘電性物質も得ることが
できる。よって、これによりＦｅＲＡＭを形成すれば、
その疲労特性を向上させることができ、品質を改善する
ことができる。
化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定の組成範
囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となっているの
で、良好なＰｒ特性を有する強誘電性物質も得ることが
できる。よって、これによりＦｅＲＡＭを形成すれば、
その疲労特性を向上させることができ、品質を改善する
ことができる。
【００３３】このように本実施の形態に係る層状結晶構
造酸化物の製造方法によれば、酸化ビスマスを用いたセ
ルフ・フラックス法により製造するようにしたので、Ｓ
ｕｂｂａｒａｏが提案している二段階焼成法（E. C. Su
bbarao, Phys. Solids. 23 (1962) 665.）とは異なり１
４００℃程度の高温での加熱が必要となるが、不純物の
ない単結晶薄膜片を大量に得ることができる。
造酸化物の製造方法によれば、酸化ビスマスを用いたセ
ルフ・フラックス法により製造するようにしたので、Ｓ
ｕｂｂａｒａｏが提案している二段階焼成法（E. C. Su
bbarao, Phys. Solids. 23 (1962) 665.）とは異なり１
４００℃程度の高温での加熱が必要となるが、不純物の
ない単結晶薄膜片を大量に得ることができる。
【００３４】
【実施例】更に、本発明の具体的な実施例について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【００３５】なお、以下の実施例においては、ビスマス
とストロンチウムとタンタルと酸素とからなる層状結晶
構造酸化物をセルフ・フラックス法により製造する場合
について説明する。
とストロンチウムとタンタルと酸素とからなる層状結晶
構造酸化物をセルフ・フラックス法により製造する場合
について説明する。
【００３６】（第１の実施例）本実施例では、まず、原
料として酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）と酸化ストロンチ
ウム（ＳｒＯ3 ）と酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）（いず
れも特級試薬；高純度化学研究所製）とをそれぞれ用意
し、酸化ビスマス７９．０，酸化ストロンチウム１０．
５，酸化タンタル１０．５のモル比で混合した。すなわ
ち、ここでは酸化ビスマスをフラックスとして用いた。
料として酸化ビスマス（Ｂｉ2 Ｏ3 ）と酸化ストロンチ
ウム（ＳｒＯ3 ）と酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）（いず
れも特級試薬；高純度化学研究所製）とをそれぞれ用意
し、酸化ビスマス７９．０，酸化ストロンチウム１０．
５，酸化タンタル１０．５のモル比で混合した。すなわ
ち、ここでは酸化ビスマスをフラックスとして用いた。
【００３７】次いで、ビスマス化合物の蒸発を制御する
ために図２に示したような二重ルツボ２０を用意し、内
側の白金ルツボ２１に混合した原料Ｍを入れ、外側のア
ルミナルツボ２２に入れた。そののち、アルミナルツボ
２２の上にアルミナの蓋２３を被せ、それをアロンセラ
ミック２４で固定した。このようなシール方法は、ビス
マス化合物の炉中への蒸発を抑制するのに適しておりか
つ簡便である。
ために図２に示したような二重ルツボ２０を用意し、内
側の白金ルツボ２１に混合した原料Ｍを入れ、外側のア
ルミナルツボ２２に入れた。そののち、アルミナルツボ
２２の上にアルミナの蓋２３を被せ、それをアロンセラ
ミック２４で固定した。このようなシール方法は、ビス
マス化合物の炉中への蒸発を抑制するのに適しておりか
つ簡便である。
【００３８】続いて、このシールした二重ルツボ２０を
炉内に挿入し、１００℃／ｈｏｕｒの昇温速度で１４０
０℃まで加熱し、１４００℃で２時間保持したのち、５
℃／ｈｏｕｒの降温速度で１２００℃まで徐冷し、その
のち室温まで炉冷した。これにより、白金ルツボ２１の
中には、透明な薄片状の単結晶の塊が得られた。一番大
きい薄片は、１ｍｍ×１ｍｍ×５ｍｍ程度の大きさであ
った。
炉内に挿入し、１００℃／ｈｏｕｒの昇温速度で１４０
０℃まで加熱し、１４００℃で２時間保持したのち、５
℃／ｈｏｕｒの降温速度で１２００℃まで徐冷し、その
のち室温まで炉冷した。これにより、白金ルツボ２１の
中には、透明な薄片状の単結晶の塊が得られた。一番大
きい薄片は、１ｍｍ×１ｍｍ×５ｍｍ程度の大きさであ
った。
【００３９】そののち、このようにして得られた単結晶
について、Ｘ線回折による同定分析、走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によるミクロ構造観察、ＡＦＭ
（Ａｔｏｍｉｃ ＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に
よる表面形態観察、クロスニコル下における偏光顕微
鏡による斜方晶系か否かの観察、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉ
ｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ
Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓ
ｃｏｐｅ）およびＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏ
ｂｅ Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ）による化学組成分
析、および相転移を調べるための熱分析をそれぞれ行
った。
について、Ｘ線回折による同定分析、走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によるミクロ構造観察、ＡＦＭ
（Ａｔｏｍｉｃ ＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）に
よる表面形態観察、クロスニコル下における偏光顕微
鏡による斜方晶系か否かの観察、ＩＣＰ−ＡＥＳ（Ｉ
ｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ
Ａｔｏｍｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓ
ｃｏｐｅ）およびＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏ
ｂｅ Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ）による化学組成分
析、および相転移を調べるための熱分析をそれぞれ行
った。
【００４０】なお、のＸ線回折においては、得られた
Ｘ線回折パターン（ＸＲＤＰ；Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒ
ａｃｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎｓ）と比較するためのＢ
ｉＳＴａ基準パターンを、Ｒａｅらが求めた格子定数
（ａ＝０．５５３０６５ｎｍ，ｂ＝０．５５３４４５ｎ
ｍ，ｃ＝２．４９８３９ｎｍ； A. D. Rae, J. G. Thom
pson and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48 (1992) 4
18. ）に基づいてリートベルト・シミュレーションによ
り求めた。また、Ｘ線回折装置にはＲｉｇａｋｕＲＡＤ
−ＩＩＩＢを用いた。のＳＥＭにはＨｉｔａｃｈｉ
Ｓ−８００を用いた。のＡＦＭにはＰａｒｋ Ｓｃｉ
ｅｎｔｉｆｉｃの装置を用いた。のＩＣＰ−ＡＥＳに
はＳｉｍａｄｚｕ ＩＣＰ−８０００を用いた。また、
ＥＰＭＡにはＣＡＭＥＢＡＸＳＸ−５０を用いて波長分
散を分析した（ＷＤＳ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐ
ｙ）。なお、エネルギー分散の分析（ＥＤＳ；Ｅｎｅｒ
ｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔ
ｒｏｓｃｏｐｙ）は、ストロンチウムとタンタルのスペ
クトルが重なることからここでは行わなかった。の熱
分析にはＳｈｉｎｋｕ−Ｒｉｋｏ ＴＧＤ７０００を用
いた。それらの結果を以下に示す。
Ｘ線回折パターン（ＸＲＤＰ；Ｘ−ｒａｙ Ｄｉｆｆｒ
ａｃｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎｓ）と比較するためのＢ
ｉＳＴａ基準パターンを、Ｒａｅらが求めた格子定数
（ａ＝０．５５３０６５ｎｍ，ｂ＝０．５５３４４５ｎ
ｍ，ｃ＝２．４９８３９ｎｍ； A. D. Rae, J. G. Thom
pson and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48 (1992) 4
18. ）に基づいてリートベルト・シミュレーションによ
り求めた。また、Ｘ線回折装置にはＲｉｇａｋｕＲＡＤ
−ＩＩＩＢを用いた。のＳＥＭにはＨｉｔａｃｈｉ
Ｓ−８００を用いた。のＡＦＭにはＰａｒｋ Ｓｃｉ
ｅｎｔｉｆｉｃの装置を用いた。のＩＣＰ−ＡＥＳに
はＳｉｍａｄｚｕ ＩＣＰ−８０００を用いた。また、
ＥＰＭＡにはＣＡＭＥＢＡＸＳＸ−５０を用いて波長分
散を分析した（ＷＤＳ；Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｓ
ｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐ
ｙ）。なお、エネルギー分散の分析（ＥＤＳ；Ｅｎｅｒ
ｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔ
ｒｏｓｃｏｐｙ）は、ストロンチウムとタンタルのスペ
クトルが重なることからここでは行わなかった。の熱
分析にはＳｈｉｎｋｕ−Ｒｉｋｏ ＴＧＤ７０００を用
いた。それらの結果を以下に示す。
【００４１】Ｘ線回折による分析結果 図３はここにおいて得られたＸＲＤＰ（ａ）をリートベ
ルト・シミュレーション・パターン（ｂ）と共に表すも
のである。この２つのパターンの一致から得られた物質
はＢｉＳＴａ単相であることが分かった。また、得られ
たＸＲＤＰ（ａ）の回折ピーク（００２），（００
４），（００６），（００１０）などがリートベルト・
シミュレーション・パターン（ｂ）に比べて大きいこと
から、得られた物質は薄片状であることに起因する強い
ｃ軸配向性を有していることが分かった。
ルト・シミュレーション・パターン（ｂ）と共に表すも
のである。この２つのパターンの一致から得られた物質
はＢｉＳＴａ単相であることが分かった。また、得られ
たＸＲＤＰ（ａ）の回折ピーク（００２），（００
４），（００６），（００１０）などがリートベルト・
シミュレーション・パターン（ｂ）に比べて大きいこと
から、得られた物質は薄片状であることに起因する強い
ｃ軸配向性を有していることが分かった。
【００４２】更に、得られたＸＲＤＰ（ａ）の回折ピー
ク（２２０）と（００１８）とから、この物質が正方晶
であるとの仮定に基づきａ軸とｃ軸の格子定数を求め
た。ａ軸の格子定数は０．５５２８ｎｍでありｃ軸の格
子定数は２．４９８ｎｍであった。なお、ここにおい
て、ａ軸とｂ軸の格子定数を共に求めることは非常に難
しい。それは、この物質がｃ軸配向性を有しているため
に（ｈ００）回折と（０ｋ０）回折とが極端に減少する
と共に、高角での他のピークとの重なりがあるからであ
る。よって、ＲａｅらはＢｉＳＴａが空間群Ａ２1am に
属することを指摘している（ A. D. Rae, J. G. Thomps
on and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48(1992) 418.
）が、このＸ線回折の結果のみからはでは、ａ軸とｂ
軸の格子定数が同一か否かの判別はできなかった。
ク（２２０）と（００１８）とから、この物質が正方晶
であるとの仮定に基づきａ軸とｃ軸の格子定数を求め
た。ａ軸の格子定数は０．５５２８ｎｍでありｃ軸の格
子定数は２．４９８ｎｍであった。なお、ここにおい
て、ａ軸とｂ軸の格子定数を共に求めることは非常に難
しい。それは、この物質がｃ軸配向性を有しているため
に（ｈ００）回折と（０ｋ０）回折とが極端に減少する
と共に、高角での他のピークとの重なりがあるからであ
る。よって、ＲａｅらはＢｉＳＴａが空間群Ａ２1am に
属することを指摘している（ A. D. Rae, J. G. Thomps
on and R. L. Withers, Acta. Cryst., B48(1992) 418.
）が、このＸ線回折の結果のみからはでは、ａ軸とｂ
軸の格子定数が同一か否かの判別はできなかった。
【００４３】ＳＥＭによるミクロ構造観察の結果 ＳＥＭにより薄片の表面を観察したところ、表面が滑ら
かであることが分かった。この表面は、のＸ線回折の
結果および図１において示したようにＢｉＳＴａはｃ面
劈開性を有することからｃ面であると考えられる。
かであることが分かった。この表面は、のＸ線回折の
結果および図１において示したようにＢｉＳＴａはｃ面
劈開性を有することからｃ面であると考えられる。
【００４４】ＡＦＭによる表面形態観察の結果 ＡＦＭにより１ｍｍ×１ｍｍのスキャン範囲で観察した
ところ、滑らかな表面が観察され、そのＲＭＳ値（Ｒｏ
ｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）は約０．４ｎｍであっ
た。また、最表面にあるステップは１．２〜１．３ｎｍ
の高さであり、のＸ線回折の結果から求められたｃ軸
の格子定数（約２．５ｎｍ）の半分に相当していること
が分かった。すなわち、このステップは、強いｃ面劈開
性または異方的成長に起因しているものであると考えら
れる。また、各テラスの最表面は、図１において示した
［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１が強い劈開性を有し
ていることから、この［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１
１により構成されているものと考えられる。
ところ、滑らかな表面が観察され、そのＲＭＳ値（Ｒｏ
ｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）は約０．４ｎｍであっ
た。また、最表面にあるステップは１．２〜１．３ｎｍ
の高さであり、のＸ線回折の結果から求められたｃ軸
の格子定数（約２．５ｎｍ）の半分に相当していること
が分かった。すなわち、このステップは、強いｃ面劈開
性または異方的成長に起因しているものであると考えら
れる。また、各テラスの最表面は、図１において示した
［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１が強い劈開性を有し
ていることから、この［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１
１により構成されているものと考えられる。
【００４５】なお、ＨａｍａｚａｋｉらはＡＦＭを用い
てＢａＴｉＯ3 単結晶の９０度ドメインを直接観察する
ことに成功している（S. Hamazaki, F. Shimizu, S. Ko
jimaand M. Takashige, J. Phys. Soc. Jpn. 64 (1995)
3660. を参照）。しかし、ここにおいては、そのよう
なドメイン境界のうねりを観察することができなかっ
た。これは、ｃ面において面内ドメインが存在しないこ
とを示唆するものと考えられる。
てＢａＴｉＯ3 単結晶の９０度ドメインを直接観察する
ことに成功している（S. Hamazaki, F. Shimizu, S. Ko
jimaand M. Takashige, J. Phys. Soc. Jpn. 64 (1995)
3660. を参照）。しかし、ここにおいては、そのよう
なドメイン境界のうねりを観察することができなかっ
た。これは、ｃ面において面内ドメインが存在しないこ
とを示唆するものと考えられる。
【００４６】クロスニコル下における偏光顕微鏡によ
る観察の結果 クロスニコル状態に配設された一対の偏光子の間の回転
ステージ上に本実施例において得られた単結晶を置き、
ｃ面についてステージを回転させることにより同期した
明暗の有無を調べたところ、周期的な明暗反応は全く観
察されず、暗いままであった。すなわち、この単結晶の
ａ軸とｂ軸の格子定数は同じであるということが分かっ
た。このように、ａ軸とｂ軸の格子定数が同じであると
いうことは常誘電性を示すということを意味している。
従って、この単結晶はａ軸方向およびｂ軸方向において
（すなわちｃ面内において）常誘電性を示すということ
が分かった。
る観察の結果 クロスニコル状態に配設された一対の偏光子の間の回転
ステージ上に本実施例において得られた単結晶を置き、
ｃ面についてステージを回転させることにより同期した
明暗の有無を調べたところ、周期的な明暗反応は全く観
察されず、暗いままであった。すなわち、この単結晶の
ａ軸とｂ軸の格子定数は同じであるということが分かっ
た。このように、ａ軸とｂ軸の格子定数が同じであると
いうことは常誘電性を示すということを意味している。
従って、この単結晶はａ軸方向およびｂ軸方向において
（すなわちｃ面内において）常誘電性を示すということ
が分かった。
【００４７】ＩＣＰ−ＡＥＳおよびＥＰＭＡによる化
学組成分析の結果 表１はここにおいて得られたＩＣＰ−ＡＥＳおよびＥＰ
ＭＡの分析結果を表すものである。表１に示したよう
に、ビスマスとストロンチウムとタンタルの組成比は、
ＩＣＰ−ＡＥＳによると１．９２：１．１０：２．００
であり、ＥＰＭＡによると１．８７：１．２８：２．０
０であった。すなわち、得られた単結晶は化学量論的な
組成に近くのＸ線回折パターンにおいても違いがでな
い程度であるが、Ｂｉ−ｓｉｔｅとＳｒ−ｓｉｔｅの置
換が若干行われていると考えられる。また、この置換に
より、この単結晶は常誘電性を示すものと考えられる。
学組成分析の結果 表１はここにおいて得られたＩＣＰ−ＡＥＳおよびＥＰ
ＭＡの分析結果を表すものである。表１に示したよう
に、ビスマスとストロンチウムとタンタルの組成比は、
ＩＣＰ−ＡＥＳによると１．９２：１．１０：２．００
であり、ＥＰＭＡによると１．８７：１．２８：２．０
０であった。すなわち、得られた単結晶は化学量論的な
組成に近くのＸ線回折パターンにおいても違いがでな
い程度であるが、Ｂｉ−ｓｉｔｅとＳｒ−ｓｉｔｅの置
換が若干行われていると考えられる。また、この置換に
より、この単結晶は常誘電性を示すものと考えられる。
【００４８】
【表１】 ＩＣＰ−ＡＥＳ ； Ｂｉ：Ｓｒ：Ｔａ＝１．９２：１．１０：２．００ ＥＰＭＡ（ＷＤＳ）； Ｂｉ：Ｓｒ：Ｔａ＝１．８７：１．２８：２．００
【００４９】熱分析の結果 図４はここにおいて得られた熱分析の結果を表すもので
ある。図４から分かるように、重量損（ＴＧ；Ｔｈｅｒ
ｍａｌ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ）は広範な温度範囲で
０．３％以下と非常に小さかった。すなわち、１４００
℃程度の高温で一端結晶が合成されてしまうと、ビスマ
ス化合物の蒸発や酸素欠損が１２００℃までの温度範囲
では殆ど起こらないことが分かった。また、ＤＴＡ（Ｄ
ｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ）では、３３５℃の前後において生ずる強誘電／
常誘電相転移に伴う熱的異常が全く観察されなかった。
すなわち、得られた単結晶は、２次の相転移物質である
可能性はあるが常誘電性を示す物質であると考えられ
る。
ある。図４から分かるように、重量損（ＴＧ；Ｔｈｅｒ
ｍａｌ Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ）は広範な温度範囲で
０．３％以下と非常に小さかった。すなわち、１４００
℃程度の高温で一端結晶が合成されてしまうと、ビスマ
ス化合物の蒸発や酸素欠損が１２００℃までの温度範囲
では殆ど起こらないことが分かった。また、ＤＴＡ（Ｄ
ｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙ
ｓｉｓ）では、３３５℃の前後において生ずる強誘電／
常誘電相転移に伴う熱的異常が全く観察されなかった。
すなわち、得られた単結晶は、２次の相転移物質である
可能性はあるが常誘電性を示す物質であると考えられ
る。
【００５０】以上の結果から、本実施例において得られ
た単結晶は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸
素とからなる層状結晶構造酸化物であり、化学量論的な
組成に比べてビスマスが若干不足でストロンチウムが若
干過剰となっているものであることが分かった。そし
て、この化学量論的な組成からの特定範囲内のずれによ
り、この単結晶はｃ面内において常誘電性を示すことが
分かった。
た単結晶は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸
素とからなる層状結晶構造酸化物であり、化学量論的な
組成に比べてビスマスが若干不足でストロンチウムが若
干過剰となっているものであることが分かった。そし
て、この化学量論的な組成からの特定範囲内のずれによ
り、この単結晶はｃ面内において常誘電性を示すことが
分かった。
【００５１】（第２の実施例）本実施例では、第１の実
施例と同一の原料を用意し、この原料を第１の実施例と
同一の配合比で混合した。次いで、第１の実施例と同一
の二重ルツボ２０（図２参照）を用い、第１の実施例と
同一の条件で単結晶を製造した。これにより、白金ルツ
ボ２１の中には、透明な薄片状の単結晶の塊が得られ
た。一番大きい薄片は、１ｍｍ×１ｍｍ×５ｍｍ程度の
大きさであった。
施例と同一の原料を用意し、この原料を第１の実施例と
同一の配合比で混合した。次いで、第１の実施例と同一
の二重ルツボ２０（図２参照）を用い、第１の実施例と
同一の条件で単結晶を製造した。これにより、白金ルツ
ボ２１の中には、透明な薄片状の単結晶の塊が得られ
た。一番大きい薄片は、１ｍｍ×１ｍｍ×５ｍｍ程度の
大きさであった。
【００５２】そののち、このようにして得られた単結晶
について、Ｘ線回折による同定分析、ＳＥＭによる
ミクロ構造観察、ＡＦＭによる表面形態観察、クロ
スニコル下における偏光顕微鏡による斜方晶系か否かの
観察、ＥＰＭＡによる化学組成分析、および偏光顕
微鏡による電圧印加時における結晶の変化の観察をそれ
ぞれ行った。
について、Ｘ線回折による同定分析、ＳＥＭによる
ミクロ構造観察、ＡＦＭによる表面形態観察、クロ
スニコル下における偏光顕微鏡による斜方晶系か否かの
観察、ＥＰＭＡによる化学組成分析、および偏光顕
微鏡による電圧印加時における結晶の変化の観察をそれ
ぞれ行った。
【００５３】なお、のＸ線回折においては、得られた
ＸＲＤＰと比較するためのＢｉＳＴａ基準パターンを第
１の実施例と同様にＲａｅらが求めた格子定数に基づい
てリートベルト・シミュレーションにより求めた。ま
た、Ｘ線回折装置にはＲｉｇａｋｕ ＲＡＤ−ＩＩＩＢ
を用いた。のＳＥＭにはＨｉｔａｃｈｉ Ｓ−８００
を用いた。のＡＦＭにはＰａｒｋ Ｓｃｉｅｎｔｉｆ
ｉｃの装置を用いた。のＥＰＭＡにはＣＡＭＥＢＡＸ
ＳＸ−５０を用いて波長分散を分析した（ＷＤＳ）。な
お、エネルギー分散の分析（ＥＤＳ）は、ストロンチウ
ムとタンタルのスペクトルが重なることからここでは行
わなかった。
ＸＲＤＰと比較するためのＢｉＳＴａ基準パターンを第
１の実施例と同様にＲａｅらが求めた格子定数に基づい
てリートベルト・シミュレーションにより求めた。ま
た、Ｘ線回折装置にはＲｉｇａｋｕ ＲＡＤ−ＩＩＩＢ
を用いた。のＳＥＭにはＨｉｔａｃｈｉ Ｓ−８００
を用いた。のＡＦＭにはＰａｒｋ Ｓｃｉｅｎｔｉｆ
ｉｃの装置を用いた。のＥＰＭＡにはＣＡＭＥＢＡＸ
ＳＸ−５０を用いて波長分散を分析した（ＷＤＳ）。な
お、エネルギー分散の分析（ＥＤＳ）は、ストロンチウ
ムとタンタルのスペクトルが重なることからここでは行
わなかった。
【００５４】また、の電圧印加時における結晶の変化
の観察は、図５に示した偏光顕微鏡３１により行った。
この偏光顕微鏡３１には、ステージ３１ａの上に載置さ
れた試料Ｎに対して電圧を印加する電圧印加装置３２が
配設されている。この電圧印加装置３２にはコンピュー
タ３３が配設され、試料Ｎの電場−分極特性を分析でき
るようになっている。偏光顕微鏡３１の上方には、ＣＣ
Ｄカメラ３４が配設され、試料Ｎに電圧を印加した時の
結晶の変化の様子を画面３５に拡大して映しだすと共
に、カラービデオプリンタ３６にも出力できるようにな
っている。また、偏光顕微鏡３１のステージ３１ａに
は、温度調節装置３７が配設され、試料Ｎの温度を調節
できるようになっている。
の観察は、図５に示した偏光顕微鏡３１により行った。
この偏光顕微鏡３１には、ステージ３１ａの上に載置さ
れた試料Ｎに対して電圧を印加する電圧印加装置３２が
配設されている。この電圧印加装置３２にはコンピュー
タ３３が配設され、試料Ｎの電場−分極特性を分析でき
るようになっている。偏光顕微鏡３１の上方には、ＣＣ
Ｄカメラ３４が配設され、試料Ｎに電圧を印加した時の
結晶の変化の様子を画面３５に拡大して映しだすと共
に、カラービデオプリンタ３６にも出力できるようにな
っている。また、偏光顕微鏡３１のステージ３１ａに
は、温度調節装置３７が配設され、試料Ｎの温度を調節
できるようになっている。
【００５５】それらの結果を以下に示す。
【００５６】Ｘ線回折による分析結果 図６はここにおいて得られたＸＲＤＰ（ａ）をリートベ
ルト・シミュレーション・パターン（ｂ）と共に表すも
のである。この２つのパターンの一致から得られた物質
はＢｉＳＴａ単相であることが分かった。また、得られ
たＸＲＤＰ（ａ）の回折ピーク（００２），（００
４），（００６），（００１０）などがリートベルト・
シミュレーション・パターン（ｂ）に比べて大きいこと
から、得られた物質は薄片状であることに起因する強い
ｃ軸配向性を有していることが分かった。
ルト・シミュレーション・パターン（ｂ）と共に表すも
のである。この２つのパターンの一致から得られた物質
はＢｉＳＴａ単相であることが分かった。また、得られ
たＸＲＤＰ（ａ）の回折ピーク（００２），（００
４），（００６），（００１０）などがリートベルト・
シミュレーション・パターン（ｂ）に比べて大きいこと
から、得られた物質は薄片状であることに起因する強い
ｃ軸配向性を有していることが分かった。
【００５７】更に、得られたＸＲＤＰ（ａ）の回折ピー
ク（２２０）と（００１８）とから、この物質が正方晶
であるとの仮定に基づきａ軸とｃ軸の格子定数を求め
た。ａ軸の格子定数は０．５５２８ｎｍでありｃ軸の格
子定数は２．４９８ｎｍであった。なお、第１の実施例
において説明したように、ここにおいてａ軸とｂ軸の格
子定数を共に求めることは非常に難しく、このＸ線回折
の結果のみからはではａ軸とｂ軸の格子定数が同一か否
かの判別はできなかった。
ク（２２０）と（００１８）とから、この物質が正方晶
であるとの仮定に基づきａ軸とｃ軸の格子定数を求め
た。ａ軸の格子定数は０．５５２８ｎｍでありｃ軸の格
子定数は２．４９８ｎｍであった。なお、第１の実施例
において説明したように、ここにおいてａ軸とｂ軸の格
子定数を共に求めることは非常に難しく、このＸ線回折
の結果のみからはではａ軸とｂ軸の格子定数が同一か否
かの判別はできなかった。
【００５８】ＳＥＭによるミクロ構造観察の結果 ＳＥＭにより薄片の表面を観察したところ、表面が滑ら
かであることが分かった。この表面は、のＸ線回折の
結果および図１において示したようにＢｉＳＴａはｃ面
劈開性を有することからｃ面であると考えられる。
かであることが分かった。この表面は、のＸ線回折の
結果および図１において示したようにＢｉＳＴａはｃ面
劈開性を有することからｃ面であると考えられる。
【００５９】ＡＦＭによる表面形態観察の結果 ＡＦＭにより１ｍｍ×１ｍｍのスキャン範囲で観察した
ところ、滑らかな表面が観察され、そのＲＭＳ値は約
０．４ｎｍであった。また、最表面にあるステップは
１．２〜１．３ｎｍの高さであり、のＸ線回折の結果
から求められたｃ軸の格子定数（約２．５ｎｍ）の半分
に相当していることが分かった。すなわち、このステッ
プは、強いｃ面劈開性または異方的成長に起因している
ものであると考えられる。また、各テラスの最表面は、
図１において示した［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１
が強い劈開性を有していることから、この［Ｂｉ
2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１により構成されているもの
と考えられる。
ところ、滑らかな表面が観察され、そのＲＭＳ値は約
０．４ｎｍであった。また、最表面にあるステップは
１．２〜１．３ｎｍの高さであり、のＸ線回折の結果
から求められたｃ軸の格子定数（約２．５ｎｍ）の半分
に相当していることが分かった。すなわち、このステッ
プは、強いｃ面劈開性または異方的成長に起因している
ものであると考えられる。また、各テラスの最表面は、
図１において示した［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１
が強い劈開性を有していることから、この［Ｂｉ
2 Ｏ2 ］2+に該当する層１１により構成されているもの
と考えられる。
【００６０】クロスニコル下における偏光顕微鏡によ
る観察の結果 クロスニコル状態に配設された一対の偏光子の間の回転
ステージ上に本実施例において得られた単結晶を置き、
ｃ面についてステージを回転させることにより同期した
明暗の有無を調べたところ、周期的な明暗反応が観察さ
れた。すなわち、この単結晶のａ軸とｂ軸の格子定数は
等しくないということが分かった。
る観察の結果 クロスニコル状態に配設された一対の偏光子の間の回転
ステージ上に本実施例において得られた単結晶を置き、
ｃ面についてステージを回転させることにより同期した
明暗の有無を調べたところ、周期的な明暗反応が観察さ
れた。すなわち、この単結晶のａ軸とｂ軸の格子定数は
等しくないということが分かった。
【００６１】ＥＰＭＡによる化学組成分析の結果 ＥＰＭＡ（ＷＤＳ）により化学組成分析を行ったとこ
ろ、ビスマスとストロンチウムとタンタルの組成比は
１．９２：１．２９：２．００であった。すなわち、得
られた単結晶は、化学量論的な組成に近くのＸ線回折
パターンにおいても違いがでない程度であるが、Ｂｉ−
ｓｉｔｅとＳｒ−ｓｉｔｅの置換が若干起こっていると
考えられる。
ろ、ビスマスとストロンチウムとタンタルの組成比は
１．９２：１．２９：２．００であった。すなわち、得
られた単結晶は、化学量論的な組成に近くのＸ線回折
パターンにおいても違いがでない程度であるが、Ｂｉ−
ｓｉｔｅとＳｒ−ｓｉｔｅの置換が若干起こっていると
考えられる。
【００６２】電圧印加時における結晶の変化の観察 得られた単結晶の表面に５００μｍの間隔で金（Ａｕ）
を蒸着して電極とし、図５に示した偏光顕微鏡により１
２０Ｖの電圧をかけたところ、ドメインの反転を示す変
化が観察できた。すなわち、この単結晶は強誘電性を示
すことが分かった。
を蒸着して電極とし、図５に示した偏光顕微鏡により１
２０Ｖの電圧をかけたところ、ドメインの反転を示す変
化が観察できた。すなわち、この単結晶は強誘電性を示
すことが分かった。
【００６３】以上の結果から、本実施例において得られ
た単結晶は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸
素とからなる層状結晶構造酸化物であり、化学量論的な
組成に比べてビスマスが若干不足しストロンチウムが若
干過剰となっているものであることが分かった。また、
この単結晶は、ａ軸とｂ軸の格子定数が等しくなく、ｃ
面内において強誘電性を示すことが分かった。このａ軸
とｂ軸の格子定数および電場−分極特性は、この単結晶
がビスマスが若干不足しストロンチウムが若干過剰とな
っていることに影響されているものと考えられ、それに
よりこの単結晶は良好なＰｒ特性を示すものと考えられ
る。
た単結晶は、ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸
素とからなる層状結晶構造酸化物であり、化学量論的な
組成に比べてビスマスが若干不足しストロンチウムが若
干過剰となっているものであることが分かった。また、
この単結晶は、ａ軸とｂ軸の格子定数が等しくなく、ｃ
面内において強誘電性を示すことが分かった。このａ軸
とｂ軸の格子定数および電場−分極特性は、この単結晶
がビスマスが若干不足しストロンチウムが若干過剰とな
っていることに影響されているものと考えられ、それに
よりこの単結晶は良好なＰｒ特性を示すものと考えられ
る。
【００６４】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、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、その均等の範囲内で
種々変形可能である。例えば、上記実施例においては、
ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなる
層状結晶構造酸化物を製造した場合について説明した
が、ビスマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからな
る層状結晶構造酸化物（第１の元素はストロンチウム，
鉛，バリウムおよびカルシウムからなる群のうちの少な
くとも１種，第２の元素はニオブおよびタンタルからな
る群のうちの少なくとも１種）についても上記実施例と
同様の結果を得ることができる。従って、本発明はそれ
らも含んでいる。
発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態および
実施例に限定されるものではなく、その均等の範囲内で
種々変形可能である。例えば、上記実施例においては、
ビスマスとストロンチウムとタンタルと酸素とからなる
層状結晶構造酸化物を製造した場合について説明した
が、ビスマスと第１の元素と第２の元素と酸素とからな
る層状結晶構造酸化物（第１の元素はストロンチウム，
鉛，バリウムおよびカルシウムからなる群のうちの少な
くとも１種，第２の元素はニオブおよびタンタルからな
る群のうちの少なくとも１種）についても上記実施例と
同様の結果を得ることができる。従って、本発明はそれ
らも含んでいる。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る層状結
晶構造酸化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定
の組成範囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となっ
ているので、常誘電性物質を得ることができる。よっ
て、新たな常誘電性物質として、コンデンサを形成する
際の助剤やＤＲＡＭ用のキャパシタ材料などに用いるこ
とができるという効果を奏する。
晶構造酸化物によれば、化学量論的な組成に比べて特定
の組成範囲でビスマスが不足し第１の元素が過剰となっ
ているので、常誘電性物質を得ることができる。よっ
て、新たな常誘電性物質として、コンデンサを形成する
際の助剤やＤＲＡＭ用のキャパシタ材料などに用いるこ
とができるという効果を奏する。
【００６６】また、本発明に係る層状結晶構造酸化物に
よれば、化学量論的な組成に比べて特定の組成範囲でビ
スマスが不足し第１の元素が過剰となっているので、良
好なＰｒ特性を有する強誘電性物質も得ることができ
る。よって、これによりＦｅＲＡＭを形成すれば、Ｆｅ
ＲＡＭの疲労特性を向上させることができ、品質を改善
することができるという効果を奏する。
よれば、化学量論的な組成に比べて特定の組成範囲でビ
スマスが不足し第１の元素が過剰となっているので、良
好なＰｒ特性を有する強誘電性物質も得ることができ
る。よって、これによりＦｅＲＡＭを形成すれば、Ｆｅ
ＲＡＭの疲労特性を向上させることができ、品質を改善
することができるという効果を奏する。
【００６７】また、本発明に係る層状結晶構造酸化物の
製造方法によれば、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラ
ックス法により製造するようにしたので、不純物を含ま
ない本発明に係る層状結晶構造酸化物を大量に得ること
ができるという効果を奏する。
製造方法によれば、酸化ビスマスを用いたセルフ・フラ
ックス法により製造するようにしたので、不純物を含ま
ない本発明に係る層状結晶構造酸化物を大量に得ること
ができるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る層状結晶構造酸化
物の結晶構造を表す概念図である。
物の結晶構造を表す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施例および第２の実施例にお
いて層状結晶構造酸化物を製造する際に用いる二重ルツ
ボを表す構成図である。
いて層状結晶構造酸化物を製造する際に用いる二重ルツ
ボを表す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施例において得られた単結晶
に関するＸ線回折パターン（ａ）とリートベルト・シミ
ュレーション・パターン（ｂ）を表す図である。
に関するＸ線回折パターン（ａ）とリートベルト・シミ
ュレーション・パターン（ｂ）を表す図である。
【図４】本発明の第１の実施例において得られた単結晶
に関する熱分析の結果を表す特性図である。
に関する熱分析の結果を表す特性図である。
【図５】本発明の第２の実施例において電圧印加時の結
晶の変化を観察する際に用いる偏光顕微鏡を表す構成図
である。
晶の変化を観察する際に用いる偏光顕微鏡を表す構成図
である。
【図６】本発明の第２の実施例において得られた単結晶
に関するＸ線回折パターン（ａ）とリートベルト・シミ
ュレーション・パターン（ｂ）である。
に関するＸ線回折パターン（ａ）とリートベルト・シミ
ュレーション・パターン（ｂ）である。
１１…［Ｂｉ2 Ｏ2 ］2+に該当する層、１２…［ＭｅＲ
2 Ｏ7 ］2-に該当する層、２０…二重ルツボ、２１…白
金ルツボ、２２…アルミナルツボ、２３…蓋、２４…ア
ロンセラミックス、３１…偏光顕微鏡、３１ａ…ステー
ジ、３２…電圧印加装置、３３…コンピュータ、３４…
ＣＣＤカメラ、３５…画面、３６…カラービデオプリン
タ、３７…温度調節装置、Ｍ…原料、Ｎ…試料
2 Ｏ7 ］2-に該当する層、２０…二重ルツボ、２１…白
金ルツボ、２２…アルミナルツボ、２３…蓋、２４…ア
ロンセラミックス、３１…偏光顕微鏡、３１ａ…ステー
ジ、３２…電圧印加装置、３３…コンピュータ、３４…
ＣＣＤカメラ、３５…画面、３６…カラービデオプリン
タ、３７…温度調節装置、Ｍ…原料、Ｎ…試料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 網 隆明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 ビスマス（Ｂｉ）とストロンチウム（Ｓ
ｒ）とタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とからなる層状結
晶構造酸化物であって、 組成式がＢｉ1.92Ｓｒ1.10Ｔａ2.00Ｏ9 であることを特
徴とする層状結晶構造酸化物。 - 【請求項２】 ビスマス（Ｂｉ）とストロンチウム（Ｓ
ｒ）とタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とからなる層状結
晶構造酸化物であって、 組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c であり、この組
成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ≦０．２，０
＜ｂ≦０．３，−０．３≦ｃ≦０．３の範囲内の値であ
ることを特徴とする層状結晶構造酸化物。 - 【請求項３】 常誘電性を示すことを特徴とする請求項
２記載の層状結晶構造酸化物。 - 【請求項４】 強誘電性を示すことを特徴とする請求項
２記載の層状結晶構造酸化物。 - 【請求項５】 ビスマス（Ｂｉ）とストロンチウム（Ｓ
ｒ）とタンタル（Ｔａ）と酸素（Ｏ）とからなる層状結
晶構造酸化物であって、 組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ9+c であり、この組
成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ＜２，０＜ｂ
≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内の値であるこ
とを特徴とする層状結晶構造酸化物。 - 【請求項６】 ビスマス（Ｂｉ）と第１の元素と第２の
元素と酸素（Ｏ）とからなると共に、第１の元素はスト
ロンチウム（Ｓｒ），鉛（Ｐｂ），バリウム（Ｂａ）お
よびカルシウム（Ｃａ）からなる群のうちの少なくとも
１種でありかつ第２の元素はニオブ（Ｎｂ）およびタン
タル（Ｔａ）からなる群のうちの少なくとも１種である
層状結晶構造酸化物であって、 第１の元素をＭｅで表し第２の元素をＲで表した組成式
がＢｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c であり、この組成式にお
けるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．
４，−０．３≦ｃ≦１．４の範囲内の値であることを特
徴とする層状結晶構造酸化物。 - 【請求項７】 前記組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞ
れ０＜ａ≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．３≦ｃ≦
０．３の範囲内の値であることを特徴とする請求項６記
載の層状結晶構造酸化物。 - 【請求項８】 常誘電性を示すことを特徴とする請求項
６記載の層状結晶構造酸化物。 - 【請求項９】 強誘電性を示すことを特徴とする請求項
６記載の層状結晶構造酸化物。 - 【請求項１０】 組成式がＢｉ1.92Ｓｒ1.10Ｔａ2.00Ｏ
9 の層状結晶構造酸化物を酸化ビスマスを用いたセルフ
・フラックス法により製造することを特徴とする層状結
晶構造酸化物の製造方法。 - 【請求項１１】 組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ
9+c でありこの組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０
＜ａ≦０．２，０＜ｂ≦０．３，−０．３≦ｃ≦０．３
の範囲内の値の層状結晶構造酸化物を酸化ビスマスを用
いたセルフ・フラックス法により製造することを特徴と
する層状結晶構造酸化物の製造方法。 - 【請求項１２】 組成式がＢｉ2-a Ｓｒ1+b Ｔａ2 Ｏ
9+c でありこの組成式におけるａ，ｂ，ｃがそれぞれ０
＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．３≦ｃ≦１．４の範
囲内の値の層状結晶構造酸化物を酸化ビスマスを用いた
セルフ・フラックス法により製造することを特徴とする
層状結晶構造酸化物の製造方法。 - 【請求項１３】 第１の元素をＭｅで表し第２の元素を
Ｒで表した組成式がＢｉ2-a Ｍｅ1+b Ｒ2 Ｏ9+c である
と共に、第１の元素はストロンチウム（Ｓｒ），鉛（Ｐ
ｂ），バリウム（Ｂａ）およびカルシウム（Ｃａ）から
なる群のうちの少なくとも１種でありかつ第２の元素は
ニオブ（Ｎｂ）およびタンタル（Ｔａ）からなる群のう
ちの少なくとも１種でありかつ前記組成式におけるａ，
ｂ，ｃがそれぞれ０＜ａ＜２，０＜ｂ≦０．４，−０．
３≦ｃ≦１．４の範囲内の値の層状結晶構造酸化物を酸
化ビスマスを用いたセルフ・フラックス法により製造す
ることを特徴とする層状結晶構造酸化物の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25547096A JP3594061B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-09-05 | 層状結晶構造酸化物およびその製造方法 |
| TW086105543A TW328152B (en) | 1996-07-24 | 1997-04-28 | Lamellar crystalline structure oxide and preparation |
| US08/848,613 US6207082B1 (en) | 1996-07-24 | 1997-04-29 | Layer-structured oxide and process of producing the same |
| KR1019970016233A KR980012088A (ko) | 1996-07-24 | 1997-04-29 | 층상 결정 구조 산화물 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21312096 | 1996-07-24 | ||
| JP8-213120 | 1996-07-24 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1087400A true JPH1087400A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3594061B2 JP3594061B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=26519620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25547096A Expired - Fee Related JP3594061B2 (ja) | 1996-07-24 | 1996-09-05 | 層状結晶構造酸化物およびその製造方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3594061B2 (ja) |
| KR (1) | KR980012088A (ja) |
| TW (1) | TW328152B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004077461A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Tdk Corporation | 電極層および誘電体層を含む積層体ユニット |
| WO2004077464A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Tdk Corporation | 電極層および誘電体層を含む積層体ユニット |
| JP2006045021A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Japan Science & Technology Agency | Ｂｉ層状化合物ナノプレート及びその配列体並びにその製造方法とそれを用いた装置 |
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|---|---|---|---|---|
| GB2376230B (en) * | 2000-12-20 | 2004-11-24 | Murata Manufacturing Co | Transparent ceramic, method of producing the same, and optical devices |
| KR102392041B1 (ko) | 2017-03-10 | 2022-04-27 | 삼성전자주식회사 | 유전체, 그 제조 방법, 이를 포함하는 유전체 소자 및 전자 소자 |
| KR102363288B1 (ko) | 2017-03-10 | 2022-02-14 | 삼성전자주식회사 | 유전체, 그 제조 방법, 이를 포함하는 유전체 소자 및 전자 소자 |
| KR102325821B1 (ko) | 2017-03-31 | 2021-11-11 | 삼성전자주식회사 | 2차원 페로브스카이트 소재, 이를 포함하는 유전체 및 적층형 커패시터 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51101900A (ja) * | 1975-03-05 | 1976-09-08 | Tdk Electronics Co Ltd | |
| US4400445A (en) * | 1980-06-30 | 1983-08-23 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Liquid phase epitaxial growth of garnet films |
| US5519234A (en) * | 1991-02-25 | 1996-05-21 | Symetrix Corporation | Ferroelectric dielectric memory cell can switch at least giga cycles and has low fatigue - has high dielectric constant and low leakage current |
| US5434102A (en) * | 1991-02-25 | 1995-07-18 | Symetrix Corporation | Process for fabricating layered superlattice materials and making electronic devices including same |
| US5955754A (en) * | 1992-10-23 | 1999-09-21 | Symetrix Corporation | Integrated circuits having mixed layered superlattice materials and precursor solutions for use in a process of making the same |
| US5426075A (en) * | 1994-06-15 | 1995-06-20 | Ramtron International Corporation | Method of manufacturing ferroelectric bismuth layered oxides |
| JPH08111411A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-04-30 | Sharp Corp | 強誘電体薄膜の製造方法 |
| US5519235A (en) * | 1994-11-18 | 1996-05-21 | Bell Communications Research, Inc. | Polycrystalline ferroelectric capacitor heterostructure employing hybrid electrodes |
| JP3120696B2 (ja) * | 1995-05-22 | 2000-12-25 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｓｒ−Ｂｉ−Ｔａ−Ｏ系誘電体、誘電体薄膜、薄膜形成用組成物及び薄膜形成方法 |
| KR0152581B1 (ko) * | 1995-07-29 | 1998-12-01 | 김은영 | 불휘발성 강유전체 박막 제조방법 |
| KR100207447B1 (ko) * | 1995-09-14 | 1999-07-15 | 윤종용 | 커패시터 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP25547096A patent/JP3594061B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-04-28 TW TW086105543A patent/TW328152B/zh active
- 1997-04-29 US US08/848,613 patent/US6207082B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-29 KR KR1019970016233A patent/KR980012088A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004077461A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Tdk Corporation | 電極層および誘電体層を含む積層体ユニット |
| WO2004077464A1 (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-10 | Tdk Corporation | 電極層および誘電体層を含む積層体ユニット |
| JP2006045021A (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-16 | Japan Science & Technology Agency | Ｂｉ層状化合物ナノプレート及びその配列体並びにその製造方法とそれを用いた装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW328152B (en) | 1998-03-11 |
| JP3594061B2 (ja) | 2004-11-24 |
| KR980012088A (ko) | 1998-04-30 |
| US6207082B1 (en) | 2001-03-27 |
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