JPH11199234A - 圧電体材料及びその製造方法 - Google Patents
圧電体材料及びその製造方法Info
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- JPH11199234A JPH11199234A JP694598A JP694598A JPH11199234A JP H11199234 A JPH11199234 A JP H11199234A JP 694598 A JP694598 A JP 694598A JP 694598 A JP694598 A JP 694598A JP H11199234 A JPH11199234 A JP H11199234A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振器やフィルタなどの構成要素として用い
られるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造をもつ新規な圧
電体材料、及びこのものの製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少
なくとも１種の金属の酸化物と、Ｍｏ及びＷの中から選
ばれた少なくとも１種の金属の酸化物とＧａの酸化物と
を、それぞれ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７
の割合で混合し、酸素雰囲気中、融点１４００℃以下の
融液として結晶成長させることにより、一般式 Ｍ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14 （Ｍ1はＬａ、Ｐｒ又はＮｄ、Ｍ2はＭｏ又はＷ）で表わ
される組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の圧
電体材料を得る。
られるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造をもつ新規な圧
電体材料、及びこのものの製造方法を提供する。 【解決手段】 Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少
なくとも１種の金属の酸化物と、Ｍｏ及びＷの中から選
ばれた少なくとも１種の金属の酸化物とＧａの酸化物と
を、それぞれ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７
の割合で混合し、酸素雰囲気中、融点１４００℃以下の
融液として結晶成長させることにより、一般式 Ｍ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14 （Ｍ1はＬａ、Ｐｒ又はＮｄ、Ｍ2はＭｏ又はＷ）で表わ
される組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の圧
電体材料を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、共振器やフィルタ
などの構成要素として用いられるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型結晶構造をもつ新規な圧電体材料、及びこのものを低
いコストで効率よく製造する方法に関するものである。
などの構成要素として用いられるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型結晶構造をもつ新規な圧電体材料、及びこのものを低
いコストで効率よく製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電体材料は、フィルタや発振器、振動
子など、通信機器用の電子部品などの構成要素として重
要な材料であることが知られており、そして、これま
で、圧電体材料として、水晶を始め、ＬｉＴａＯ3など
が多く用いられている。
子など、通信機器用の電子部品などの構成要素として重
要な材料であることが知られており、そして、これま
で、圧電体材料として、水晶を始め、ＬｉＴａＯ3など
が多く用いられている。
【０００３】一方、最近、Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造
をもつ単結晶が圧電体材料として有用であることが知ら
れるようになり、中でもＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14の組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造の単結晶（ランガサイ
ト）は、水晶より優れた圧電特性を有し、新規な圧電体
材料として注目されている。また、より優れた圧電体材
料の探索として、上記Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14を元素置換し
た様々な組成についての研究が積極的になされている。
表１に、これまで育成報告されたＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型構造を有する単結晶の融点と、結晶育成中の蒸散量の
程度を示す。
をもつ単結晶が圧電体材料として有用であることが知ら
れるようになり、中でもＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14の組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造の単結晶（ランガサイ
ト）は、水晶より優れた圧電特性を有し、新規な圧電体
材料として注目されている。また、より優れた圧電体材
料の探索として、上記Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14を元素置換し
た様々な組成についての研究が積極的になされている。
表１に、これまで育成報告されたＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型構造を有する単結晶の融点と、結晶育成中の蒸散量の
程度を示す。
【０００４】
【表１】
【０００５】これらの単結晶は、酸素６配位のサイトと
４配位のサイトが、主にＧａの系、Ｇｅの系及びＧａ−
Ｇｅの系に大別される。表１の結晶Ｎｏ．１〜５の組成
は、酸素６配位のサイトと４配位のサイトが主にＧａの
系であって、融点が１４７０℃以上と高く、チョクラル
スキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法による大型結晶育
成には、耐熱性に優れるイリジウム製るつぼを使用しな
ければならず、製造コストが高くつくのを免れない。
４配位のサイトが、主にＧａの系、Ｇｅの系及びＧａ−
Ｇｅの系に大別される。表１の結晶Ｎｏ．１〜５の組成
は、酸素６配位のサイトと４配位のサイトが主にＧａの
系であって、融点が１４７０℃以上と高く、チョクラル
スキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法による大型結晶育
成には、耐熱性に優れるイリジウム製るつぼを使用しな
ければならず、製造コストが高くつくのを免れない。
【０００６】また、結晶Ｎｏ．６及び７の組成は、酸素
６配位と４配位がＧａ−Ｇｅの系であり、また結晶Ｎ
ｏ．８の組成は、酸素６配位と４配位がＧｅの系であっ
て、融液から揮発性の高いＧｅＯ2の蒸発がみられる。
このように主成分としてＧｅを含む系は、育成中に蒸気
圧の高いＧｅＯ2が蒸散して融液組成が変化するため、
単結晶育成が困難であるという欠点を有している。
６配位と４配位がＧａ−Ｇｅの系であり、また結晶Ｎ
ｏ．８の組成は、酸素６配位と４配位がＧｅの系であっ
て、融液から揮発性の高いＧｅＯ2の蒸発がみられる。
このように主成分としてＧｅを含む系は、育成中に蒸気
圧の高いＧｅＯ2が蒸散して融液組成が変化するため、
単結晶育成が困難であるという欠点を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造の単結晶からなる圧
電体材料における欠点を克服し、融点が１４００℃より
低く、チョクラルスキー法による大型単結晶育成におい
て、製造コストの低い白金製るつぼを使用することが可
能であり、しかも育成中の揮発成分の蒸散が少なく、単
結晶作成が容易なＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化
合物からなる圧電体材料を提供することを目的としてな
されたものである。
従来のＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造の単結晶からなる圧
電体材料における欠点を克服し、融点が１４００℃より
低く、チョクラルスキー法による大型単結晶育成におい
て、製造コストの低い白金製るつぼを使用することが可
能であり、しかも育成中の揮発成分の蒸散が少なく、単
結晶作成が容易なＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化
合物からなる圧電体材料を提供することを目的としてな
されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｃａ3Ｇ
ａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物からなる圧電体材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中
から選ばれた少なくとも１種の金属と、Ｍｏ及びＷの中
から選ばれた少なくとも１種の金属と、Ｇａを含む特定
の組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物
が、圧電特性に優れ、かつ融点が１４００℃より低く
て、結晶育成に白金製るつぼを使用できる上、ＧｅＯ2
を含まない組成であるため、結晶育成中の揮発成分の蒸
散が少ないことを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
ａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物からなる圧電体材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中
から選ばれた少なくとも１種の金属と、Ｍｏ及びＷの中
から選ばれた少なくとも１種の金属と、Ｇａを含む特定
の組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物
が、圧電特性に優れ、かつ融点が１４００℃より低く
て、結晶育成に白金製るつぼを使用できる上、ＧｅＯ2
を含まない組成であるため、結晶育成中の揮発成分の蒸
散が少ないことを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、一般式 Ｍ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14 （Ｉ） （式中のＭ1はＬａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少
なくとも１種の金属、Ｍ2はＭｏ及びＷの中から選ばれ
た少なくとも１種の金属である）で表わされる組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物からなる圧
電体材料を提供するものである。
なくとも１種の金属、Ｍ2はＭｏ及びＷの中から選ばれ
た少なくとも１種の金属である）で表わされる組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物からなる圧
電体材料を提供するものである。
【００１０】また、この圧電体材料は、本発明に従え
ば、Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少なくとも１
種の金属の酸化物と、Ｍｏ及びＷの中から選ばれた少な
くとも１種の金属の酸化物と、Ｇａの酸化物とをそれぞ
れ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７の割合で混
合し、酸素雰囲気中、融点１４００℃以下の融液を結晶
成長させることにより、製造することができる。
ば、Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少なくとも１
種の金属の酸化物と、Ｍｏ及びＷの中から選ばれた少な
くとも１種の金属の酸化物と、Ｇａの酸化物とをそれぞ
れ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７の割合で混
合し、酸素雰囲気中、融点１４００℃以下の融液を結晶
成長させることにより、製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の圧電体材料は、前記一般
式（I）で表わされる組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型
結晶構造をもつ化合物からなるものであって、この化合
物は、下記のようにして見出したものである。
式（I）で表わされる組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型
結晶構造をもつ化合物からなるものであって、この化合
物は、下記のようにして見出したものである。
【００１２】まず、Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造を
有する組成式Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14で表わされる化合物に
おいて、Ｇａ、Ｓｉの元素置換について検討した結果、
酸化数６のＷＯ3及びＭｏＯ3が置換可能であることを見
出し、Ｌａ3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14（Ｍ2は前記と同じ意味
をもつ）の組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造
の化合物を得た。
有する組成式Ｌａ3Ｇａ5ＳｉＯ14で表わされる化合物に
おいて、Ｇａ、Ｓｉの元素置換について検討した結果、
酸化数６のＷＯ3及びＭｏＯ3が置換可能であることを見
出し、Ｌａ3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14（Ｍ2は前記と同じ意味
をもつ）の組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造
の化合物を得た。
【００１３】次に、このＬａ3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14の組
成をもつ化合物におけるＬａについて、同じ希土類元素
であるＰｒ及びＮｄが置換可能であることを見出し、一
般式（Ｉ）、すなわちＭ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14（Ｍ1及
びＭ2は前記と同じ意味をもつ）で表わされる組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物を得たもの
である。
成をもつ化合物におけるＬａについて、同じ希土類元素
であるＰｒ及びＮｄが置換可能であることを見出し、一
般式（Ｉ）、すなわちＭ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14（Ｍ1及
びＭ2は前記と同じ意味をもつ）で表わされる組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物を得たもの
である。
【００１４】本発明の圧電体材料は、安定なＣａ3Ｇａ2
Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造を形成しているが、このＣａ3Ｇａ
2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造はＡＳＴＭ（ＪＣＰＤＳ）カード
３６−００９８に記載されている公知の結晶構造で、図
１はこれをモデル的に表わした平面図である。なお、図
中の（ａ）はＢ−サイト、（ｄ）はＣ−サイト、（ｅ）
はＡ−サイト（ｆ）はＤ−サイトの陽イオンとなってい
る原子の位置を示す。
Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造を形成しているが、このＣａ3Ｇａ
2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造はＡＳＴＭ（ＪＣＰＤＳ）カード
３６−００９８に記載されている公知の結晶構造で、図
１はこれをモデル的に表わした平面図である。なお、図
中の（ａ）はＢ−サイト、（ｄ）はＣ−サイト、（ｅ）
はＡ−サイト（ｆ）はＤ−サイトの陽イオンとなってい
る原子の位置を示す。
【００１５】本発明の一般式（Ｉ）で表わされる組成を
もつ圧電体材料としては、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｌ
ａ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｐｒ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｐ
ｒ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｎｄ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14及び
Ｎｄ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14がある。表２に、これらの化
合物の示差熱量計を用いて測定した融点を表２に示す。
もつ圧電体材料としては、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｌ
ａ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｐｒ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｐ
ｒ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14、Ｎｄ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14及び
Ｎｄ3Ｍｏ1/3Ｇａ17/3Ｏ14がある。表２に、これらの化
合物の示差熱量計を用いて測定した融点を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２から分かるように、一般式（Ｉ）で表
わされる組成をもつ本発明の圧電体材料は、いずれも融
点が１３５５℃以下であるので、チョクラルスキー法に
よる大型単結晶育成において、白金製るつぼを使用する
ことができ、イリジウム製るつぼと比較して製造コスト
が低い上、育成を大気中で行うことが可能で、雰囲気制
御のための装置周辺部分の簡略化や主成分であるＧａ2
Ｏ3の蒸散を抑えて、結晶品質の安定化を図ることがで
きる。
わされる組成をもつ本発明の圧電体材料は、いずれも融
点が１３５５℃以下であるので、チョクラルスキー法に
よる大型単結晶育成において、白金製るつぼを使用する
ことができ、イリジウム製るつぼと比較して製造コスト
が低い上、育成を大気中で行うことが可能で、雰囲気制
御のための装置周辺部分の簡略化や主成分であるＧａ2
Ｏ3の蒸散を抑えて、結晶品質の安定化を図ることがで
きる。
【００１８】前記一般式（Ｉ）で表わされる組成をもつ
圧電体材料の中で、特に圧電特性及び原料面などから、
Ｍ1がＬａであるものが好適である。本発明の前記一般
式（Ｉ）で表わされる組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型結晶構造の化合物からなる圧電体材料は、以下に示す
本発明方法により、極めて効率よく製造することができ
る。
圧電体材料の中で、特に圧電特性及び原料面などから、
Ｍ1がＬａであるものが好適である。本発明の前記一般
式（Ｉ）で表わされる組成をもつＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14
型結晶構造の化合物からなる圧電体材料は、以下に示す
本発明方法により、極めて効率よく製造することができ
る。
【００１９】本発明方法においては、まず、Ｌａ、Ｐｒ
及びＮｄの中から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化
物粉末と、Ｍｏ及びＷの中から選ばれた少なくとも１種
の金属の酸化物粉末と、Ｇａの酸化物粉末とを、それぞ
れ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７の割合で混
合し、酸素雰囲気中、１２５０〜１３５０℃程度の融点
以下の温度で反応させて得られた粉末混合物を、酸素雰
囲気中、融点１４００℃以下の融液を結晶成長させるこ
とにより、目的の圧電体材料が得られる。上記結晶成長
は、例えばμ−ＰＤ法（ｍｉｃｒｏ ｐｕｌｌｉｎｇ
ｄｏｗｎ法）及びチョクラルスキー法により行うことが
できる。
及びＮｄの中から選ばれた少なくとも１種の金属の酸化
物粉末と、Ｍｏ及びＷの中から選ばれた少なくとも１種
の金属の酸化物粉末と、Ｇａの酸化物粉末とを、それぞ
れ金属に基づき、実質上原子比９：１：１７の割合で混
合し、酸素雰囲気中、１２５０〜１３５０℃程度の融点
以下の温度で反応させて得られた粉末混合物を、酸素雰
囲気中、融点１４００℃以下の融液を結晶成長させるこ
とにより、目的の圧電体材料が得られる。上記結晶成長
は、例えばμ−ＰＤ法（ｍｉｃｒｏ ｐｕｌｌｉｎｇ
ｄｏｗｎ法）及びチョクラルスキー法により行うことが
できる。
【００２０】まず、μ−ＰＤ法による結晶成長法につい
て説明する。図２は、μ−ＰＤ法による結晶成長装置の
１例の概略図である。このμ−ＰＤ法においては、結晶
化する材料、すなわち前記粉末混合物を白金製るつぼ１
に入れ、るつぼ加熱用電源２によって白金製るつぼ１を
加熱し、融点１４００℃以下の融液６とする。白金製る
つぼ１の外側には、作成したファイバー結晶を保温する
ためのアニール炉５が設置され、結晶育成部の温度勾配
を調節するためのアフターヒーター３がアフターヒータ
ー加熱用電源４に接続され、結晶を育成するのに適した
温度勾配を実現している。白金製るつぼ１の下方に設置
したノズル１０まで満たされた融液６に、引き下げ軸９
に固定された種結晶８を接触させたのち、引き下げ軸を
引き下げることにより、所望のファイバー状の単結晶７
が得られる。
て説明する。図２は、μ−ＰＤ法による結晶成長装置の
１例の概略図である。このμ−ＰＤ法においては、結晶
化する材料、すなわち前記粉末混合物を白金製るつぼ１
に入れ、るつぼ加熱用電源２によって白金製るつぼ１を
加熱し、融点１４００℃以下の融液６とする。白金製る
つぼ１の外側には、作成したファイバー結晶を保温する
ためのアニール炉５が設置され、結晶育成部の温度勾配
を調節するためのアフターヒーター３がアフターヒータ
ー加熱用電源４に接続され、結晶を育成するのに適した
温度勾配を実現している。白金製るつぼ１の下方に設置
したノズル１０まで満たされた融液６に、引き下げ軸９
に固定された種結晶８を接触させたのち、引き下げ軸を
引き下げることにより、所望のファイバー状の単結晶７
が得られる。
【００２１】次に、チョクラルスキー法による結晶成長
法について説明する。図３は、チョクラルスキー法によ
る結晶成長装置の１例の概略図である。白金製るつぼ１
２が断熱材１６の中心に設置され、該白金製るつぼ１２
の上部には、耐火物円筒１９が配置され、その頂部壁に
は中心に開口部が設けられている。そして、下端に種結
晶１５を取り付けた引き上げ軸１７が、引き上げ駆動装
置２０から垂直に延びて、耐火物円筒１９の開口部を貫
通している。断熱材１６及び耐火物円筒１９の周りに
は、頂部壁に結晶引き上げ軸１７が貫通する開口を有す
る耐火物ハウジング１８が配置されている。
法について説明する。図３は、チョクラルスキー法によ
る結晶成長装置の１例の概略図である。白金製るつぼ１
２が断熱材１６の中心に設置され、該白金製るつぼ１２
の上部には、耐火物円筒１９が配置され、その頂部壁に
は中心に開口部が設けられている。そして、下端に種結
晶１５を取り付けた引き上げ軸１７が、引き上げ駆動装
置２０から垂直に延びて、耐火物円筒１９の開口部を貫
通している。断熱材１６及び耐火物円筒１９の周りに
は、頂部壁に結晶引き上げ軸１７が貫通する開口を有す
る耐火物ハウジング１８が配置されている。
【００２２】この耐火物ハウジング１８の外側には、Ｒ
Ｆ電流供給源２１に接続された高周波誘導コイル１１が
巻かれており、高周波電流を流すことで、白金製るつぼ
１２を誘導加熱して融点１４００℃以下の融液１３と
し、所定温度に維持する。この融液１３に種結晶１５を
接触させ、引き上げ軸１７を回転させながら引き上げる
ことにより、所望の単結晶１４が得られる。このように
して得られた単結晶は、粉末Ｘ線回折による分析によっ
て、Ｃａ2Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造であることを確認
することができる。
Ｆ電流供給源２１に接続された高周波誘導コイル１１が
巻かれており、高周波電流を流すことで、白金製るつぼ
１２を誘導加熱して融点１４００℃以下の融液１３と
し、所定温度に維持する。この融液１３に種結晶１５を
接触させ、引き上げ軸１７を回転させながら引き上げる
ことにより、所望の単結晶１４が得られる。このように
して得られた単結晶は、粉末Ｘ線回折による分析によっ
て、Ｃａ2Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造であることを確認
することができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、融点が１４００℃より
低く、結晶育成に白金製るつぼを使用できる上、Ｇｅ2
Ｏ2を含まない組成であるため、結晶育成中の揮発成分
の蒸散が少なく、かつ圧電特性に優れるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ
4Ｏ14型結晶構造をもつ圧電体材料が、低い製造コスト
で、効率よく得られる。本発明の圧電体材料は、共振器
やフィルタなど、通信機器用の電子部品などの構成要素
として好適に用いられる。
低く、結晶育成に白金製るつぼを使用できる上、Ｇｅ2
Ｏ2を含まない組成であるため、結晶育成中の揮発成分
の蒸散が少なく、かつ圧電特性に優れるＣａ3Ｇａ2Ｇｅ
4Ｏ14型結晶構造をもつ圧電体材料が、低い製造コスト
で、効率よく得られる。本発明の圧電体材料は、共振器
やフィルタなど、通信機器用の電子部品などの構成要素
として好適に用いられる。
【００２４】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
【００２５】実施例１ 図２に示す装置を用い、μ−ＰＤ法に従い、Ｌａ2Ｏ3粉
末とＷＯ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＬａ：Ｗ：
Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、１３２
５℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金製るつ
ぼ１に入れ、溶融し、次いで、種結晶８として、ｃ軸方
向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単結晶フ
ァイバーを作成することにより、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ
14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このようにして
得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったところ、Ｃａ3
Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶であることが確認
された。
末とＷＯ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＬａ：Ｗ：
Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、１３２
５℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金製るつ
ぼ１に入れ、溶融し、次いで、種結晶８として、ｃ軸方
向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単結晶フ
ァイバーを作成することにより、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ
14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このようにして
得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったところ、Ｃａ3
Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶であることが確認
された。
【００２６】実施例２ 図２に示す装置を用い、μ−ＰＤ法に従い、Ｌａ2Ｏ3粉
末とＭｏＯ3とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＬａ：Ｍｏ：
Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、１３０
０℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金製るつ
ぼ１に入れて、溶融し、次いで、種結晶８として、ｃ軸
方向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単結晶
ファイバーを作成することにより、Ｌａ3Ｍｏ1/3Ｇａ
17/3Ｏ14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このよう
にして得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったところ、
Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶であること
が確認された。
末とＭｏＯ3とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＬａ：Ｍｏ：
Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、１３０
０℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金製るつ
ぼ１に入れて、溶融し、次いで、種結晶８として、ｃ軸
方向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単結晶
ファイバーを作成することにより、Ｌａ3Ｍｏ1/3Ｇａ
17/3Ｏ14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このよう
にして得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったところ、
Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶であること
が確認された。
【００２７】実施例３ 図２に示す装置を用い、μ−ＰＤ法に従い、Ｐｒ6Ｏ11
粉末とＭｏＯ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＰｒ：
Ｍｏ：Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、
１３００℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金
製るつぼ１に入れ、溶融し、次いで、種結晶８として、
ｃ軸方向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単
結晶ファイバーを作成することにより、Ｐｒ3Ｍｏ1/3Ｇ
ａ17/3Ｏ14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このよ
うにして得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶である
ことが確認された。
粉末とＭｏＯ3粉末とＧａ2Ｏ3粉末を、それぞれＰｒ：
Ｍｏ：Ｇａ原子比が９：１：１７になるように混合し、
１３００℃で反応させて粉末原料を調製したのち、白金
製るつぼ１に入れ、溶融し、次いで、種結晶８として、
ｃ軸方向に長いＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶を用いて、単
結晶ファイバーを作成することにより、Ｐｒ3Ｍｏ1/3Ｇ
ａ17/3Ｏ14の組成をもつ圧電体材料を製造した。このよ
うにして得たファイバーの粉末Ｘ線回折を行ったとこ
ろ、Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型構造を有する単結晶である
ことが確認された。
【００２８】実施例４ 図３に示す装置を用い、チョクラルスキー法に従い、Ｒ
Ｆ電流供給源として、周波数７ｋＨｚの高周波発信器を
用いて、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ及び厚さ１．５ｍ
ｍの白金製るつぼ１２に、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14約３
５０ｇを入れ、高周波で加熱して融液とし、種結晶１５
としてＺ方位のＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶１４を用い
て、融液に接触させ、回転させながら、１．０ｍｍ／ｈ
ｒの速度で引き上げたところ、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14
の組成を有する単結晶からなる圧電体材料を製造した。
Ｆ電流供給源として、周波数７ｋＨｚの高周波発信器を
用いて、直径５０ｍｍ、高さ５０ｍｍ及び厚さ１．５ｍ
ｍの白金製るつぼ１２に、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14約３
５０ｇを入れ、高周波で加熱して融液とし、種結晶１５
としてＺ方位のＬａ3Ｇａ5ＳｉＯ14単結晶１４を用い
て、融液に接触させ、回転させながら、１．０ｍｍ／ｈ
ｒの速度で引き上げたところ、Ｌａ3Ｗ1/3Ｇａ17/3Ｏ14
の組成を有する単結晶からなる圧電体材料を製造した。
【図１】 Ｃａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造のモデルの
平面図。
平面図。
【図２】 本発明の圧電体材料を製造するためのμ−Ｐ
Ｄ法による結晶成長装置の１例の概略図。
Ｄ法による結晶成長装置の１例の概略図。
【図３】 本発明の圧電体材料を製造するためのチョク
ラルスキー法による結晶成長装置の１例の概略図。
ラルスキー法による結晶成長装置の１例の概略図。
１，１２ 白金製るつぼ ２ るつぼ加熱用電源 ３ アフターヒーター ４ アフターヒーター加熱用電源 ５ アニール炉 ６，１３ 融液 ７ 作成結晶 ８，１５ 種結晶 ９ 引き下げ軸 １０ ノズル １１ 高周波コイル １４ 単結晶 １６ 断熱体 １７ 引き上げ軸 １８ 耐火物ハウジング １９ 耐火物円筒 ２０ 引き上げ駆動装置 ２１ ＲＦ電流供給源
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式 Ｍ1 3Ｍ2 1/3Ｇａ17/3Ｏ14 （式中のＭ1はＬａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少
なくとも１種の金属、Ｍ2はＭｏ及びＷの中から選ばれ
た少なくとも１種の金属である）で表わされる組成をも
つＣａ3Ｇａ2Ｇｅ4Ｏ14型結晶構造の化合物からなる圧
電体材料。 - 【請求項２】 一般式中のＭ1がＬａである請求項１記
載の圧電体材料。 - 【請求項３】 Ｌａ、Ｐｒ及びＮｄの中から選ばれた少
なくとも１種の金属の酸化物と、Ｍｏ及びＷの中から選
ばれた少なくとも１種の金属の酸化物と、Ｇａの酸化物
とを、それぞれ金属に基づき、実質上原子比９：１：１
７の割合で混合し、酸素雰囲気中、融点１４００℃以下
の融液を結晶成長させることを特徴とする請求項１記載
の圧電体材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP694598A JPH11199234A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 圧電体材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP694598A JPH11199234A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 圧電体材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199234A true JPH11199234A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11652383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP694598A Withdrawn JPH11199234A (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | 圧電体材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199234A (ja) |
-
1998
- 1998-01-16 JP JP694598A patent/JPH11199234A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |