CaBi₂Ta₂O₉系セラミックスの圧電温度特性

抄録

ビスマス層状構造強誘電体(BLSF)の1つであるCaBi₂Ta₂O₉ (CBT)は、キュリー点T_Cが920℃と高いことから高温用センサー材料の有力な候補と考えられる。しかし、分極処理が困難なためCBTセラミックスの圧電特性および圧電温度特性に関する報告はほとんどない。そこで、今回我々は高温(280ºC)のシリコーンオイル中で分極処理を施したCBTセラミックスを用いて圧電特性および圧電温度特性の評価を行った。室温での圧電特性は、最大位相角θ_max = 86.1°、電気機械結合係数k₃₃ = 0.085、圧電出力定数g₃₃ = 8.4×10^-3V∙m/Nを示した。デポール挙動を評価するため、890ºCで1 h保持した後、室温での圧電特性を測定した。その結果、圧電特性はほとんど失われず、θ_max = 80.8º、k₃₃ = 0.082、g₃₃ = 8.2×10^-3 V∙m/Nを維持することがわかった。圧電温度特性の評価の結果、θ_maxおよびk₃₃は温度上昇に伴い減少する傾向を示したが、400ºC付近まで大幅な減少は見られず、400ºCでθ_max = 79.0º、k₃₃ = 0.080と室温と同程度値を示した。