WO2023190437A1 - セラミックス - Google Patents
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Abstract
本開示は、式（１）：（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）［式（１）中、ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］で表されるセラミックスを提供する。
Description
本開示は、セラミックスに関する。
近年、冷却素子として、電気熱量効果を利用する新しい固体冷却素子及び冷却システムが注目されており、その研究開発が盛んに行われている。温室効果ガスである冷媒を使った既存の冷却システムと比較して、冷媒を必要とせず高効率及び低消費電力という利点があり、また、コンプレッサーを使用しないため静かであるという利点もある。優れた電気熱量効果を得るためには、所望の温度域で一次相転移を示し、大きな電界を印加することが可能である強誘電体である必要があり、ＰｂＳｃ０．５Ｔａ０．５Ｏ３（以下、Ｐｂ、Ｓｃ及びＴａを含むセラミックスを「ＰＳＴ」ともいう）が最も有望な材料として知られている。例えば、非特許文献１～３は、ＰｂＳｃ０．５Ｔａ０．５Ｏ３が大きな電気熱量効果を示すことを報告している。
Nature volume 575, pages468-472(2019)
Ferroelectrics, 184, 239 (1996)
J. Am. Ceram. Soc, 78 [71] 1947-52 (1995)
固体冷却素子はその用途に応じた温度で大きな電気熱量効果を示すことが求められる。例えば、固体冷却素子を冷蔵庫等に用いる場合、４℃以下で大きな電気熱量効果を示すことが求められることがある。
しかしながら、従来のＰＳＴは、２０℃以上では大きな電気熱量効果を示すが、低温においては著しく電気熱量効果が低下し、固体冷却素子として低温での使用に問題がある。
ＰＳＴの耐電圧が向上すれば、大きな電圧を印加することが可能となり、電気熱量効果が向上する。また、ＰＳＴのＢサイトのカチオンであるＳｃ及びＴａのオーダー度が高いほど優れた強誘電体特性が得られ、電気熱量効果が向上できる。Ｐｂの一部をＮａに部分置換したＰＳＴは、耐電圧の向上により高電圧を印加することが可能となり、また、強誘電体転移温度を２０℃以下に制御することが可能となり、加えてＢサイトのオーダー度が容易に高くすることができるため低温での電気熱量効果を改善したが、その効果は限定的であり、さらなる改善が望まれている。
本開示は、従前よりも低温で大きな電気熱量効果を示すセラミックスを提供することを目的とする。
本開示は、式（１）：
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）：中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックスに関する。
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）：中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックスに関する。
本開示は、以下の態様を含む。
［１］ 式（１）：
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックス。
［２］ 前記式において、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ＋ｙ＜０を満たす、上記［１］に記載のセラミックス。
［３］ 前記式において、ｘは０であり、ｙは０である、上記［１］または［２］に記載のセラミックス。
［４］ 前記式において、ｍは、０．０５≦ｍ≦０．５を満たす、上記［１］～［３］のいずれかに記載のセラミックス。
［５］ 前記セラミックスの結晶構造が、ペロブスカイト構造を有する、上記［１］～［４］のいずれかに記載のセラミックス。
［６］ 貴金属電極と上記［１］～［５］のいずれか１項に記載のセラミックスとが交互に積層された電気熱量効果素子。
［７］ 前記貴金属電極がＰｔから形成されている、上記［６］に記載の電気熱量効果素子。
［８］ 上記［６］または［７］に記載の電気熱量効果素子を有して成る電子部品。
［９］ 上記［６］または［７］に記載の電気熱量効果素子又は上記［８］に記載の電子部品を有して成る電子機器。
［１］ 式（１）：
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックス。
［２］ 前記式において、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ＋ｙ＜０を満たす、上記［１］に記載のセラミックス。
［３］ 前記式において、ｘは０であり、ｙは０である、上記［１］または［２］に記載のセラミックス。
［４］ 前記式において、ｍは、０．０５≦ｍ≦０．５を満たす、上記［１］～［３］のいずれかに記載のセラミックス。
［５］ 前記セラミックスの結晶構造が、ペロブスカイト構造を有する、上記［１］～［４］のいずれかに記載のセラミックス。
［６］ 貴金属電極と上記［１］～［５］のいずれか１項に記載のセラミックスとが交互に積層された電気熱量効果素子。
［７］ 前記貴金属電極がＰｔから形成されている、上記［６］に記載の電気熱量効果素子。
［８］ 上記［６］または［７］に記載の電気熱量効果素子を有して成る電子部品。
［９］ 上記［６］または［７］に記載の電気熱量効果素子又は上記［８］に記載の電子部品を有して成る電子機器。
本開示によれば、低温で大きな電気熱量効果を示すセラミックスを提供できる。より具体的には、０℃以下でも大きな電気熱量効果を示すセラミックスを提供できる。
以下、本開示のセラミックス及びそれを用いた電気熱量効果素子について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本実施形態の電気熱量効果素子及び各構成要素の形状及び配置等は、図示する例に限定されない。
［セラミックス］
本開示の一実施形態にかかるセラミックスは、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷを主成分とする。上記セラミックスは、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷを含む複合酸化物であり、
Ｐｂの含有比率は、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率と実質的に等しく、
Ｓｃの含有比率を「０．５－ｘ」とした場合に、Ｔａの含有比率は「０．５＋ｘ」であり、Ｍｇの含有比率を「０．５－ｙ」とした場合に、Ｗの含有比率は「０．５＋ｙ」であり、
ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たし、
ＭｇとＷの合計の含有比率を「ｍ」とした場合に、ＳｃとＴａの合計の含有比率は「１－ｍ」であり、ｍの範囲は０．０３≦ｍ≦０．６０である。なお、上記比率はすべてモル比である。上記の範囲の組成にすることにより、低温での大きな電気熱量効果を得ることができる。
本開示の一実施形態にかかるセラミックスは、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷを主成分とする。上記セラミックスは、Ｐｂ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷを含む複合酸化物であり、
Ｐｂの含有比率は、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率と実質的に等しく、
Ｓｃの含有比率を「０．５－ｘ」とした場合に、Ｔａの含有比率は「０．５＋ｘ」であり、Ｍｇの含有比率を「０．５－ｙ」とした場合に、Ｗの含有比率は「０．５＋ｙ」であり、
ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たし、
ＭｇとＷの合計の含有比率を「ｍ」とした場合に、ＳｃとＴａの合計の含有比率は「１－ｍ」であり、ｍの範囲は０．０３≦ｍ≦０．６０である。なお、上記比率はすべてモル比である。上記の範囲の組成にすることにより、低温での大きな電気熱量効果を得ることができる。
なお、上記の「Ｐｂの含有比率は、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率と実質的に等しく」とは、Ｐｂの含有比率とＳｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率とが完全に等しい場合に限定されない。つまり、「Ｐｂの含有比率は、Ｓｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率と実質的に等しく」とは、Ｐｂの含有比率とＳｃ、Ｔａ、Ｍｇ、及びＷの合計の含有比率との差が、例えば、モル比で３％以内である場合も含まれる。
本開示のセラミックスの組成は、例えば、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法、蛍光Ｘ線分析法等を用いて組成分析を行うことで分析及び測定可能である。
電気熱量効果とは、電界の変化によって物質内の電気双極子モーメントが揃うまたは乱れる際のエントロピーの変化に起因する吸発熱現象である。本発明における電気熱量効果の性能指標は、断熱温度変化（ΔＴ）であってよい。つまり、「電気熱量効果が大きい」とは、断熱温度変化（ΔＴ）が大きいことを意味してよい。本発明では、断熱温度変化（ΔＴ）が大きいほど好ましい。
断熱温度変化（ΔＴ）とは、セラミックスへの電界の印加および／またはセラミックスに印加した電界を除去することにより生じるセラミックスの温度変化を意味する。具体的には、電界を印加する前のセラミックスの温度と電界を印加した直後のセラミックスの温度との差であってよく、あるいは、電界を除去する前のセラミックスの温度と電界を除去した直後のセラミックスの温度との差であってよい。
断熱温度変化ΔＴは、セラミックスに印加する電界強度が大きいほど大きくなる。また、断熱温度変化ΔＴは、電界印加時におけるセラミックスの温度が強誘電体転移温度（以下、「相転移温度」ともいう）に近くなるほど大きくなる。例えば、セラミックスの温度が転移温度より低くなるに従い急激に電気熱量効果は小さくなる。具体的には、転移温度が約１５～２５℃である従来のＰＳＴでは、セラミックスの温度が０℃以下における電気熱量効果は著しく低下する。
別の態様において、上記セラミックスは、式（１）：
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックスであってよい。ｘ、ｙ及びｍを、上記の範囲にすることにより、低温での大きな電気熱量効果（例えば、電界強度１５ＭＶ／ｍを印加した場合に１．５Ｋ以上のΔＴ）を得ることができる。
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックスであってよい。ｘ、ｙ及びｍを、上記の範囲にすることにより、低温での大きな電気熱量効果（例えば、電界強度１５ＭＶ／ｍを印加した場合に１．５Ｋ以上のΔＴ）を得ることができる。
本開示はいかなる理論にも拘束されないが、上記のような効果が得られるメカニズムは、以下のように考えられる。
例えばＰＳＴにＮａを添加したり、常誘電体物質（例えばＳｒＴｉＯ３）などを添加したりすることで、相転移温度を低下させることが可能となり、０℃以下でも電気熱量効果を得ることができる。しかし、同時に、強誘電性が低下するため、得られる電気熱量効果に改善の余地があった。本発明ではＰＳＴと同様にペロブスカイト構造を有し、Ｂサイトのカチオンがオーダーする特徴を持つＰｂＭｇ０．５Ｗ０．５Ｏ３（以下、Ｐｂ、Ｍｎ及びＷを含むセラミックスを「ＰＭＷ」ともいう）に着目し、かかるＰＭＷをＰＳＴに添加することで０℃以下でもより優れた電気熱量効果を得ることを見出した。
例えばＰＳＴにＮａを添加したり、常誘電体物質（例えばＳｒＴｉＯ３）などを添加したりすることで、相転移温度を低下させることが可能となり、０℃以下でも電気熱量効果を得ることができる。しかし、同時に、強誘電性が低下するため、得られる電気熱量効果に改善の余地があった。本発明ではＰＳＴと同様にペロブスカイト構造を有し、Ｂサイトのカチオンがオーダーする特徴を持つＰｂＭｇ０．５Ｗ０．５Ｏ３（以下、Ｐｂ、Ｍｎ及びＷを含むセラミックスを「ＰＭＷ」ともいう）に着目し、かかるＰＭＷをＰＳＴに添加することで０℃以下でもより優れた電気熱量効果を得ることを見出した。
ＰｂＭｇ０．５Ｗ０．５Ｏ３は反強誘電体であり、閾値電圧以上の電圧を印加することで強誘電体に転移する特徴を有する。一般的に、Ｂサイトの２つのカチオンのイオン半径差が大きいほど容易に整列することが知られており、ＰＭＷはＰＳＴと比較してＢサイトが整列し易い。強誘電性はＢサイトの整列度に大きく影響を受けることから、ＰＳＴに、Ｂサイトが整列し易いＰＭＷを添加することで、強誘電性を大きく低下させることなく、強誘電体転移温度を下げることができ、結果０℃以下で優れた電気熱量効果が得られたものと考えられる。
ＰＳＴの製造においては１４００℃と高い温度での焼成が必要であり、加えて焼成後に１０００℃及び１０００時間など高温で長時間の熱処理が不可欠であった。一方、本発明の範囲のセラミックスでは長時間の熱処理を必要としないため生産性が著しく向上し、さらに１２５０℃以下で焼成可能となるため、製造時の炉体、セッター及びサヤなどの消耗を著しく抑制することが可能となる。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１２を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１２≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１２を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１２≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１１を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１１≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１１を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１１≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．１を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．１を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．０８を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０８≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０８を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０８≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０８かつ－０．０８≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．０８を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０８≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０８を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０８≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０８かつ－０．０８≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ≦０．０５かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０５かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ≦０．０５かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０５かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．０５を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０５≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０５かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たす。
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．０５を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．０５≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．０５を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．０５≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．０５かつ－０．０５≦ｙ＜０を満たす。
一の態様において、ｘ及びｙの範囲は、上記で挙げた「０≦ｘ，ｙの場合」、「０＞ｘ，０≦ｙの場合」、「≧ｘ，０＞ｙの場合」、および「０＜ｘ，０＞ｙの場合」におけるｘ及びｙの範囲を、任意に組み合わせて定められた範囲であってよい。
好ましい態様において、上記ｘ及びｙは０である。即ち、（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３で表される式は、（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５Ｔａ０．５Ｏ３－ｍＰｂＭｇ０．５Ｗ０．５Ｏ３となる。
低温時における電気熱量効果の向上の観点から、上記ｍの範囲は、好ましくは０．０５≦ｍ≦０．５、より好ましくは０．０５≦ｍ≦０．４、さらに好ましくは０．０５≦ｍ≦０．３である。
本発明の一実施形態にかかるセラミックスの結晶構造は、ペロブスカイト構造であってよい。ペロブスカイト構造を有するセラミックスとは、単に「ペロブスカイト型の結晶構造」を有するセラミックスだけでなく、「ペロブスカイト型類似の結晶構造」を有するセラミックスも包含して意味するものとする。例えば、ペロブスカイト構造を有するセラミックスとは、Ｘ線回折において、セラミックスの分野の当業者によりペロブスカイトの結晶構造と認識され得る結晶構造を有するものであってよい。
［電気熱量効果素子］
本開示の電気熱量効果素子は、電極層と本開示のセラミックスを主成分とするセラミックス層が交互に積層された積層体を有する。
本開示の電気熱量効果素子は、電極層と本開示のセラミックスを主成分とするセラミックス層が交互に積層された積層体を有する。
図１に示すように、本開示の一の実施形態の電気熱量効果素子１は、電極層２ａ，２ｂ（以下、まとめて「電極層２」ともいう）とセラミックス層４とが交互に積層された積層体６、及び電極層２に接続された外部電極８ａ，８ｂ（以下、まとめて「外部電極８」ともいう）を有する。電極層２ａ及び２ｂは、それぞれ、積層体６の端面に配置される外部電極８ａ及び８ｂに、電気的に接続されている。外部電極８ａ及び８ｂから電圧を印加すると、電極層２ａ及び２ｂ間に電界が形成される。この電界によりセラミックス層４は電気熱量効果により発熱する。また、電圧が除去されると、電界が消失し、その結果、電気熱量効果によりセラミックス層４は吸熱する。
上記電極層２は、いわゆる内部電極である。電極層２は、セラミックス層４に電界を与える機能に加え、セラミックス層４と外部との間で熱量を搬送する機能をも有し得る。
上記電極層は、主成分が貴金属で構成される電極層であってよい。ここに、上記電極層における「主成分」とは、電極層が８０質量％以上の貴金属からなることを意味し、例えば、電極層の９５質量％以上、より好ましくは９８質量％以上、さらに好ましくは９９％以上、さらにより好ましくは９９．５質量％以上、特に好ましくは９９．９質量％以上が貴金属であることを意味する。
本明細書において、「貴金属」とは、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、又はＰｄであってよい。低温時における電気熱量効果の向上の観点から、本開示において用いる電極層の主成分はＰｔ又はＰｄであってもよい。つまり、ＰｔまたはＰｄ電極層であってもよい。ただし、化学耐久性の改善及び／又はコストの観点から、上記貴金属の電極層は、Ｐｔ及び／又はＰｄと他の元素（例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ等）の合金又は混合物であってもよい。例えば、当該合金としては、Ａｇ－Ｐｄ合金であってよい。上記Ｐｔ又はＰｄ電極層がこれらの合金又は混合物で構成されても同様の効果を得ることができる。また不純物として混入し得る他の元素、特に不可避な元素（例えば、Ｆｅ、Ａｌ２Ｏ３、など）を含んでいてもよい。この場合も、同様の効果を得ることができる。
上記電極層２の厚みは、好ましくは０．２μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以上５．０μｍ以下、例えば２．０μｍ以上５．０μｍ以下又は２．０μｍ以上４．０μｍ以下であり得る。電極層の厚みを０．５μｍ以上とすることにより、電極層の抵抗を小さくすることができ、また、熱輸送効率を上げることができる。また、電極層の厚みを１０μｍ以下とすることにより、セラミックス層の厚み（ひいては体積）を大きくすることができ、素子全体としての電気熱量効果により扱える熱量をより大きくすることができる。また、素子をより小さくすることができる。
上記セラミックス層４は、１種のセラミックスを主成分としてもよく、２種以上のセラミックスを主成分としてもよい。
ここに、上記セラミックス層における「主成分」とは、セラミックス層が実質的に対象のセラミックスからなることを意味し、例えば、セラミックス層の９０質量％以上、より好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８質量％以上、さらにより好ましくは９９質量％以上、特に好ましくは９９．５質量％以上が対象のセラミックスであることを意味する。他の成分としては、パイロクロア構造というペロブスカイト構造とは異なる構造を有する結晶相、不純物として混入する他の元素、特に不可避な元素（例えば、Ｚｒ、Ｃなど）であり得る。
上記セラミックス層４の組成は、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法、蛍光Ｘ線分析法等により求めることができる。また、セラミックス層４の構造は、粉末Ｘ線回折により求めることができる。
上記セラミックス層４の厚みは、好ましくは５μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、さらにより好ましくは２０μｍ以上５０μｍ以下、特に好ましくは２０μｍ以上４０μｍ以下であり得る。セラミックス層の厚みをより厚くすることにより、素子の取り扱える熱量を大きくすることができる。セラミックス層の厚みをより薄くすることにより、より高いΔＴを得ることができる。また耐電圧も向上できる。
上記セラミックス層４の耐電圧は、好ましくは１５ＭＶ／ｍ以上、より好ましくは２０ＭＶ／ｍ以上、さらに好ましくは２５ＭＶ／ｍ以上であり得る。セラミックス層の耐電圧をより高くすることにより、より大きな電圧（電界）が印可可能になり、より大きなΔＴを得ることができる。
一対の外部電極８ａ，８ｂを構成する材料としては、特に限定されないが、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｄ、Ａｕ、又はこれらの合金（例えば、Ａｇ－Ｐｄ等）が挙げられ、それら金属とガラスで構成される電極であっても、金属と樹脂で構成される電極であっても良い。金属は中でも、Ａｇが好ましい。
上記電気熱量効果素子１は、電極層２とセラミックス層４が、交互に積層されているが、本開示の上記電気熱量効果素子において、電極層及びセラミックス層の積層枚数は特に限定されない。また内部電極はすべて外部電極と接続されていなくてもよく、熱の搬送や圧電、電歪による応力緩和のためなどに必要に応じ、外部電極に接続しない内部電極を含んでも良い。
上記電気熱量効果素子１は、内部電極とセラミックス層が、実質的に全面で接触しているが、本開示の電気熱量効果素子はこのような構造に限定されず、セラミックス層に電圧（電界）を印加できる構造であれば特に限定されない。また、電気熱量効果素子１は、直方体のブロック形状であるが、本開示の電気熱量効果素子の形状はこれに限定されず、例えば円筒状、シート状であってもよく、さらに凹凸又は貫通孔等を有していてもよい。また熱の搬送や、外部との熱交換のために表面に内部電極が露出していても良い。
上記した本実施形態のセラミックス及び電気熱量効果素子は、例えば、以下のようにして製造される。
原料として高純度の酸化鉛（Ｐｂ３Ｏ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、及び酸化タングステン（ＷＯ３））を、焼成後に所望の組成比率になるように秤量する。上記の原料を、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）ボール、純水、分散剤等とボールミルで粉砕混合を行う。その後、粉砕混合したスラリーを乾燥、整粒した後に、例えば大気中８００℃～９００℃の条件で仮焼する。得られた仮焼粉を、ＰＳＺボール、エタノール、トルエン、分散剤等と混合し、粉砕する。次いで、得られた粉砕粉に溶解させたバインダー溶液を添加し、混合して、シート成型用のスラリーを作製する。作製したスラリーを、支持体上にシート状に成形し、Ｐｔ電極ペーストを印刷する。印刷したシートと印刷していないシートを所望の構造になるように積層したのち、１００ＭＰａ～２００ＭＰａの圧力で圧着し、カットすることでグリーンチップを作製する。グリーンチップは、大気中５００℃～６００℃で熱処理することで脱バインダー処理を行う。次いで、脱バインダーしたチップを、例えばアルミナ製の密閉さやを用い、Ｐｂ雰囲気を作製するためのＰｂＺｒＯ３粉と一緒に、１０００℃～１５００℃で焼成を行う。その後、チップの端面をサンドペーパーで磨き、外部電極ペーストを塗布し、所定温度で焼き付け処理を行い、図１に示すような電気熱量効果素子を得ることができる。
原料として高純度の酸化鉛（Ｐｂ３Ｏ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、及び酸化タングステン（ＷＯ３））を、焼成後に所望の組成比率になるように秤量する。上記の原料を、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）ボール、純水、分散剤等とボールミルで粉砕混合を行う。その後、粉砕混合したスラリーを乾燥、整粒した後に、例えば大気中８００℃～９００℃の条件で仮焼する。得られた仮焼粉を、ＰＳＺボール、エタノール、トルエン、分散剤等と混合し、粉砕する。次いで、得られた粉砕粉に溶解させたバインダー溶液を添加し、混合して、シート成型用のスラリーを作製する。作製したスラリーを、支持体上にシート状に成形し、Ｐｔ電極ペーストを印刷する。印刷したシートと印刷していないシートを所望の構造になるように積層したのち、１００ＭＰａ～２００ＭＰａの圧力で圧着し、カットすることでグリーンチップを作製する。グリーンチップは、大気中５００℃～６００℃で熱処理することで脱バインダー処理を行う。次いで、脱バインダーしたチップを、例えばアルミナ製の密閉さやを用い、Ｐｂ雰囲気を作製するためのＰｂＺｒＯ３粉と一緒に、１０００℃～１５００℃で焼成を行う。その後、チップの端面をサンドペーパーで磨き、外部電極ペーストを塗布し、所定温度で焼き付け処理を行い、図１に示すような電気熱量効果素子を得ることができる。
本開示の電気熱量効果素子は、優れた電気熱量効果を示すことから、熱マネジメント素子、特に冷却素子（エアコンなどの空調装置、冷蔵庫、冷凍庫の冷却／ヒートポンプ素子を含む）として用いることができる。
本開示はまた、本開示の電気熱量効果素子を有して成る電子部品、ならびに本開示の電気熱量効果素子又は電子部品を有して成る電子機器をも提供する。
電子部品としては、特に限定するものではないが、例えば、空調、冷蔵庫又は冷凍庫に用いられる電子部品、又は電気自動車、ハイブリットカーの空調に用いられる電子部品（例えばバッテリー）；中央処理装置（ＣＰＵ）、ハードディスク（ＨＤＤ）、パワーマネージメントＩＣ（ＰＭＩＣ）、パワーアンプ（ＰＡ）、トランシーバーＩＣ、ボルテージレギュレータ（ＶＲ）などの集積回路（ＩＣ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱電球、半導体レーザーなどの発光素子、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などの熱源となり得る部品、及び、その他の部品、例えば、リチウムイオンバッテリー、基板、ヒートシンク、筐体等の電子機器に一般的に用いられる部品が挙げられる。
電子機器としては、特に限定するものではないが、例えば、空調、冷蔵庫又は冷凍庫；ヒートポンプとして用いる空調、電気自動車又はハイブリットカーの空調、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型端末、ハードディスクドライブ、データサーバー等の小型電子機器が挙げられる。
本開示の電気熱量素子は、上記電子部品および上記電子機器の熱（温度）を管理する熱管理システム（または温度管理システム）として用いることができる。熱管理システムとしては、例えば、上記電子部品および上記電子機器を冷却する冷却システムが挙げられる。
＜電気熱量効果素子の作製＞
原料として高純度の酸化鉛（Ｐｂ３Ｏ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、及び酸化タングステン（ＷＯ３）を準備した。これらの原料を、焼成後に表１～４に示すような所定の組成比率になるように秤量し、直径２ｍｍの部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）ボール、純水及び分散剤と、ボールミルで１６時間、粉砕混合を行った。その後、粉砕混合したスラリーを、ホットプレートで乾燥し、整粒した後に大気中８５０℃の条件で２時間仮焼を行った。
原料として高純度の酸化鉛（Ｐｂ３Ｏ４）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化スカンジウム（Ｓｃ２Ｏ３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、及び酸化タングステン（ＷＯ３）を準備した。これらの原料を、焼成後に表１～４に示すような所定の組成比率になるように秤量し、直径２ｍｍの部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）ボール、純水及び分散剤と、ボールミルで１６時間、粉砕混合を行った。その後、粉砕混合したスラリーを、ホットプレートで乾燥し、整粒した後に大気中８５０℃の条件で２時間仮焼を行った。
得られた仮焼粉を、直径５ｍｍのＰＳＺボール、エタノール、トルエン及び分散剤と、１６時間混合し、粉砕した。次いで、得られた粉砕粉に、溶解させたバインダー溶液を添加し、４時間混合してシート成型用のスラリーを作製した。作製したスラリーを、ドクターブレード法によりペットフィルム上に、所定のセラミックス層の厚みに応じた厚みで、シート状に成形し、短冊カットした後、白金内部電極ペーストをスクリーン印刷した。尚、作製する積層素子のシート厚みは、シート成形時に用いるドクターブレードのギャップを変えることで制御した。
白金内部電極ペーストを印刷したシートと印刷していないシートを所定枚数積層した後、１５０ＭＰａの圧力で圧着し、カットすることでグリーンチップを作製した。グリーンチップは、大気中５５０℃で２４時間熱処理することで脱バインダー処理を行った。次いで、グリーンチップを、アルミナ製の密閉さやに、Ｐｂ雰囲気作製用のＰｂＺｒＯ３粉と一緒に封入し、１１５０～１４００℃で４時間焼成した。表１に示す比較例としての試料番号１の試料は１４００℃の高温で焼成した後に１０００℃で１０００時間の熱処理を行った。
その後、チップの端面をサンドペーパーで磨き、Ａｇ外部電極ペーストを塗布し、７５０℃の温度で焼き付け処理を行い、図１に示すような電気熱量効果素子を得た。
得られた素子の大きさは、セラミックス層の厚みが４０μｍである素子については、約Ｌ１０．２ｍｍ×Ｗ７．２ｍｍ×Ｔ０．８８であった。また、内部電極層に挟まれたセラミックス層は１９層であり、電極面積は４９ｍｍ２／層であり、総電極面積は４９ｍｍ２×１９層であった。なお、上記で得られた素子のセラミックス層の厚みは、素子の断面研磨した後、走査電子顕微鏡を用いて確認した。
＜評価＞
（組成）
得られた素子のセラミックス組成を、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法、及び蛍光Ｘ線分析法を用いて確認した。
（組成）
得られた素子のセラミックス組成を、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法、及び蛍光Ｘ線分析法を用いて確認した。
（結晶構造）
得られた素子の結晶構造を評価するために、粉末Ｘ線回折測定を行った。各ロットから無作為に素子を１つ選び、乳鉢で粉砕してからＸ線回折プロファイルを取得した。得られたＸ線回折プロファイルから、セラミックスの結晶構造がペロブスカイト構造であるかを確認し、また、不純物相（主にパイロクロア相）の有無と存在比率を強度比から見積もった。ペロブスカイト構造の存在比が０．９５以上の場合を主成分はペロブスカイト構造を有しているとし、０．９５より小さい場合は異相があると判断した。
得られた素子の結晶構造を評価するために、粉末Ｘ線回折測定を行った。各ロットから無作為に素子を１つ選び、乳鉢で粉砕してからＸ線回折プロファイルを取得した。得られたＸ線回折プロファイルから、セラミックスの結晶構造がペロブスカイト構造であるかを確認し、また、不純物相（主にパイロクロア相）の有無と存在比率を強度比から見積もった。ペロブスカイト構造の存在比が０．９５以上の場合を主成分はペロブスカイト構造を有しているとし、０．９５より小さい場合は異相があると判断した。
（電気熱量効果）
直径５０μｍの極細Ｋ熱電対をカプトンテープで素子表面の中央部に張り付け温度を常時モニターし、外部電極両端にＡｇペーストで電圧印加用のワイヤーを接着し、高電圧発生装置を用いて電圧を印加した。
直径５０μｍの極細Ｋ熱電対をカプトンテープで素子表面の中央部に張り付け温度を常時モニターし、外部電極両端にＡｇペーストで電圧印加用のワイヤーを接着し、高電圧発生装置を用いて電圧を印加した。
電気熱量効果は、図２の上段のグラフに示すようなシーケンスで試料に電圧を印加することにより評価した。即ち、まず、試料に電圧を印加し、そのまま電圧を保持し、次いで、印加電圧を除去し、そのまま保持し、この操作を繰り返して、電気熱量効果の変化を測定した。このようなシーケンスで電圧を印加した場合、電圧を印加する工程では、印加と同時に試料温度は上昇し、印加状態を保持する工程では、徐々に熱が拡散されて試料温度は電圧印加前と同じ温度まで低下し、印加電圧を除去する工程では、除去と同時に試料温度は低下し、非印加状態を保持する工程では、試料温度は徐々に元の温度まで上昇する。これは電圧印加、除去により強誘電体ドメインが揃ったり乱れたりすることに由来し、エントロピーが変化することでこのような吸発熱効果（電気熱量効果）が得られる。断熱温度変化ΔＴは、上記のような電圧を印加及び除去した際の温度変化から求められる。具体的には、本実施例においては、１５ＭＶ／ｍの電圧印加後に５０秒間印加した状態で保持して温度を測定し、次いで、電圧除去後に５０秒間印加なしの状態で保持して温度を測定した。このシーケンスを３回繰り返した。電圧印加及び電圧除去のシーケンス中は、常時素子の温度を測定し、その温度変化から断熱温度変化ΔＴを求めた。また、－１０℃及び０℃における断熱温度変化ΔＴの絶対値が、それぞれ１．５Ｋ以上のものをＧｏ判定とした。結果を表１～４に示す。
以下、上記の評価結果を示す。なお、表中「※」を付した試料は比較例であり、その他の試料は実施例である。
表１～４に作製した試料の電気熱量効果の結果を示す。具体的には、表１は、式（１）中、ｘ及びｙの値を０に固定し、かつｍを種々の値に変更した試料の電気熱量効果を示す。表２～４のそれぞれは、式（１）がｍ＝０．０３、ｍ＝０．２、およびｍ＝０．６の場合において、ｘ及びｙを種々の値に変更した試料の電気熱量効果を示す。なお、表１～４では、試料の温度が０℃および－１０℃の場合のそれぞれの電気熱量効果を示す。また、代表して、従来から知られる試料番号１の試料、及び本発明の試料番号６の試料の、電気熱量効果の温度依存性を図３に示す。なお表１に示す組成を有する試料はＸＲＤ測定の結果、全て主成分が所望するペロブスカイト構造を持ち異相が少なかった。
図３に示されるように、従来のＰＳＴセラミックスであるＰｂＳｃ０．５Ｔａ０．５Ｏ３の組成を有する試料番号１の試料は、２０℃以上の温度範囲で断熱温度変化が１．５Ｋ以上であり、優れた電気熱量効果を示すことが確認された。試料番号１の試料は、室温以上で駆動させる場合に適している。しかし、表１に示されるように、試料番号１の試料では、０℃、及び－１０℃での断熱温度変化が１．５Ｋより小さくなり、低温では電気熱量効果が著しく低下することが確認された。
表１に示されるように、本発明の範囲内である組成を有する試料番号３～８の試料は、０℃及び－１０℃での断熱温度変化が１．５Ｋを上回った。特に、図３に示されるように、試料番号６の試料では、２０℃から－４０℃と広い温度範囲で２Ｋ以上の優れた断熱温度変化が得られていることが確認された。ｍの値が本発明の範囲外である試料番号２の試料では、０℃以上で優れた電気熱量効果が得られるが、０℃、及び－１０℃での電気熱量効果は、０．９Ｋ及び０．３Ｋと小さかった。これは、ｍの値が小さく、セラミックスの強誘電体転移温度が十分に下がっていないためと考えられる。ｍの値が本発明の範囲外である試料番号９では０℃での電気熱量効果は、０．８Ｋと小さかった。これは、ｍの値が大きく、セラミックスの強誘電体転移温度が下がり過ぎたこと、かつ強誘電性が低下したことが原因と考えられる。
表２、表３、および表４のそれぞれは、ｍ＝０．０３、ｍ＝０．２、およびｍ＝０．６の場合における式（１）で表されるセラミックスの電気熱量効果の測定結果を示す。ｍが本発明の範囲内の試料は、ｘ，ｙともに０付近が最も安定して所望する結晶構造を有する物質が１００％に近い割合で得ることができた。ｘ，ｙともに０付近でない場合でも、異相は生成しないが、０から大きくずれると異相の割合が増加した（表２～４の結晶構造の欄を参照）。本発明の範囲内の組成は、０℃、－１０℃の断熱熱量変化も１．５Ｋ以上の値となった。
図４に、表２において、特性試験の結果でＧｏ判定となったｘ及びｙの組成範囲を示す。図４より、本発明の範囲内にあるセラミックスは、特性試験でＧｏ判定となることがわかる。表３および表４についても、図４と同様の結果を示す。
本開示の電気熱量効果素子は、高い電気熱量効果を発現することができるので、例えば、電気自動車又はハイブリットカー、空調（例えば、電気自動車又はハイブリットカーに用いる空調、ヒートポンプとして用いる空調等）、冷蔵庫又は冷凍庫などにおける熱マネジメント素子として用いることができ、また、種々の電子機器、例えば、熱対策問題が顕著化している携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ハードディスクドライブ、もしくはデータサーバーなどの小型電子機器、またはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの冷却デバイスとして利用することができる。
１…電気熱量効果素子
２ａ，２ｂ…電極層
４…セラミックス層
６…積層体
８ａ，８ｂ…外部電極
２ａ，２ｂ…電極層
４…セラミックス層
６…積層体
８ａ，８ｂ…外部電極
Claims (9)
- 式（１）：
（１－ｍ）ＰｂＳｃ０．５－ｘＴａ０．５＋ｘＯ３－ｍＰｂＭｇ０．５－ｙＷ０．５＋ｙＯ３ （１）
［式（１）中、
ｍは、０．０３≦ｍ≦０．６０を満たし、
０≦ｘ，ｙの場合、ｘ，ｙ≦０．１かつ０≦ｘ＋ｙ≦０．１３を満たし、
０＞ｘ，０≦ｙの場合、－０．１≦ｘ＜０かつ０≦ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ，ｙかつ－０．１３≦ｘ＋ｙ＜０を満たし、
０＜ｘ，０＞ｙの場合、０＜ｘ≦０．１かつ－０．１≦ｙ＜０を満たす。］
で表されるセラミックス。 - 前記式において、
０≦ｘ，ｙの場合、０≦ｘ＋ｙ≦０．１を満たし、
０≧ｘ，０＞ｙの場合、－０．１≦ｘ＋ｙ＜０を満たす、請求項１に記載のセラミックス。 - 前記式において、ｘは０であり、ｙは０である、請求項１または２に記載のセラミックス。
- 前記式において、ｍは、０．０５≦ｍ≦０．５を満たす、請求項１～３のいずれかに記載のセラミックス。
- 前記セラミックスの結晶構造が、ペロブスカイト構造を有する、請求項１～４のいずれかに記載のセラミックス。
- 貴金属電極と請求項１～５のいずれか１項に記載のセラミックスとが交互に積層された電気熱量効果素子。
- 前記貴金属電極がＰｔから形成されている、請求項６に記載の電気熱量効果素子。
- 請求項６または７に記載の電気熱量効果素子を有して成る電子部品。
- 請求項６または７に記載の電気熱量効果素子又は請求項８に記載の電子部品を有して成る電子機器。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Citations (4)
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-
2023
- 2023-03-28 WO PCT/JP2023/012374 patent/WO2023190437A1/ja unknown
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