51探花

【要点】

• 高电圧処理を必要としない圧电体膜の作製に成功
• 酸化物膜では最高値であり、窒化物膜にも匹敌するセンサ性能定数を达成
• 力を利用したセンサおよびエナジーハーベスタ（振动発电机）への応用に期待

【概要】

東京工業大学 物質理工学院 材料系の舟窪浩教授（元素戦略研究センター兼任）、舘山明紀大学院生（博士後期課程2年）、伊東良晴博士研究員、工学院 電気電子系の黒澤実准教授と折野裕一郎研究員らの研究グループは、毒性元素の鉛を含まない圧電体であるニオブ酸カリウムナトリウム（(K,Na)NbO₃）の膜を、水热法により300℃以下の低温で作製することに成功しました。

従来の圧电体では、电気的な破壊のリスクを伴う高电圧処理が不可欠だったが、今回作製した圧电体膜ではこの処理が不要であることが分かりました。その见积もったセンサ性能定数（ｇ₃₁）（用语1）は、长期间安定して使用できる酸化物膜としては最高値であり、これまで最高性能が报告されている窒化物膜にも迫る値を达成しました。この成果により、高电圧処理が不要で特性劣化が少ない、大面积や3次元构造のセンサやエナジーハーベスタ（振动発电机）（用语2）の実现が期待されます。

本成果は、東京工業大学のほか、物質?材料研究機構 機能性材料研究拠点の独立研究者の清水荘雄博士、上智大学の内田寛教授、東北大学 金属材料研究所の今野豊彦教授、木口賢紀准教授、白石貴久博士、大阪府立大学の吉村武准教授の研究グループによるもので、10月6日付（現地時間）で米国物理学会誌「Applied Physics Letters」に掲載されました。

図1　作製した膜の表面の光学顕微镜写真。240℃で作製したままの膜（左）は厚くても割れ（クラック）等がないのに対し、作製后に600℃で热処理した膜（右）には表面に多くの割れが観察される。

【用语解説】

（1）センサ性能定数（ｇ₃₁）：センサ等の特性评価に用いられる値。圧电定数を诱电率で割った値に比例する。

（2）エナジーハーベスタ（振动発电机）：环境（光、振动、热など）を利用して発电を行うデバイス。本発表では、振动を利用する。様々なデバイスと组み合わせることで、バッテリーを必要としないセンサなどの开発が可能になる。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

＜研究に関すること＞
東北大学金属材料研究所 不定比化合物材料学研究部門　准教授
木口　贤纪
Tel: 022-215-2128　
E-mail: tkiguchi*imr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

東北大学金属材料研究所 不定比化合物材料学研究部門　助教
白石　贵久
Tel: 022-215-2629　
E-mail: takahisa.shiraishi*imr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

＜报道に関すること＞
东北大学金属材料研究所　
情报企画室　広报班
罢贰尝：022-215-2144　贵础齿：022-215-2482
Email: pro-adm*imr.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）