MOD法で作製したPbMg_0.047Nb_0.095Zr_0.416Ti_0.442O₃膜のHIP処理効果

抄録

有機金属分解(MOD)法によりPt(100)/MgO(100)基板上にPbMg_0.047Nb_0.095Zr_0.416Ti_0.442O₃ (PMNZT)薄膜を成膜した。これを49-196MPaの範囲でHIP処理した。作製した薄膜は、XRD法により結晶相の同定、結晶性、配向性を調べ、誘電性(ε_r-tanδ特性)、強誘電性(P-E特性)及び圧電性(d₃₃特性)を測定した。 P-E特性特性は圧力の増加に伴いループ形状が明瞭に矩形化し、直線的に緩やかなP_rの増加をもたらした。d₃₃特性はHIP未処理品の90pC/Nから約60pC/Nまで著しく低下し、圧力の大きさとは無関係にほぼ平衡となった。このように予測と実験結果が不一致となった理由については、HIP処理によるPMNZT/Pt/MgO構造内の二つの界面に存在する熱歪等の緩和が考えられる。HIP処理がtanδの低減や偏差の小さいd₃₃をもたらすことに基づき、処理効果として高信頼性が挙げられる。