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| 講演名 | 2021-08-06 15:50 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3圧電単結晶の交流分極とスプリアス振動 ○唐木智明・孫 億琴・山下洋八（富山県立大）  ED2021-14 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2021-14 |
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| 抄録 | （和） | 医用超音波診断装置のプローブに使用されているPb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT)系圧電単結晶を交流分極(ACP)することで直流分極(DCP)と比較して誘電率や圧電定数が大幅に向上できることが報告されている．しかし，印加電界が高すぎると，過分極状態となり，不要なスプリアス振動が現れる．今回，80℃で0.1 Hz，10サイクルの交流分極，100秒の直流分極をそれぞれ行い，室温での圧電・誘電・スプリアス特性を比較・評価した．直流分極の試料では共振反共振周波数の前後に小さなスプリアス振動が観察されたが，高電界交流分極(HV，5.0 kVrms/cm)の場合，スプリアス振動が大きくなった．低電界交流分極(LV，3.5 kVrms/cm)の極試料はスプリアスフリーで，ε33T/ε0 = 7000，圧電定数d33 = 1570 pC/N，tan δ = 0.35%，電気機械結合係数k33 = 92.2%だった．また、分極温度を0℃に下げたら，HV分極でもスプリアス振動がほとんど見えなかった．結論として分極電界と温度の最適化が重要である． |
| （英） | It has been reported that compared with DC poling (DCP), the AC poling (ACP) could significantly improve the dielectric constant and piezoelectric constant of Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT)-based piezoelectric single crystals used in the probe of medical ultrasonic diagnostic equipment. However, if the applied electric field is too high, it will be in an over-poling state and unnecessary spurious vibration will appear. In this work, 0.1 Hz, 10 cycles of ACP, and 100 seconds of DCP were performed at 80 °C, and the piezoelectric, dielectric, and spurious characteristics at room temperature were compared and evaluated. Small spurious oscillations were observed in the DCP sample, and the spurious oscillations became large in the case of high electric field ACP (HV, 5.0 kVrms/cm). When we used a low electric field ACP (LV, 3.5 kVrms/cm), the sample showed spurious-free, with ε33T/ε0 = 7000, piezoelectric constant d33 = 1570 pC/N, tan δ = 0.35%, and electromechanical coupling coefficient k33 = 92.2%. Moreover, when the ACP temperature was lowered to 0 °C, spurious oscillation was hardly visible even in HV condition. In conclusion, optimization of ACP electric field and temperature is important. | |
| キーワード | （和） | リラクサー圧電単結晶 / 交流分極 / 圧電振動 / スプリアス振動 / / / / |
| （英） | relaxor piezoelectric single crystals / AC poling / piezoelectric vibration / spurious vibration / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 121, no. 136, ED2021-14, pp. 13-16, 2021年8月. | |
| 資料番号 | ED2021-14 | |
| 発行日 | 2021-07-30 (ED) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | ED2021-14 エレソ技報アーカイブへのリンク：ED2021-14 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED IEE-BMS IEE-MSS |
| 開催期間 | 2021-08-06 - 2021-08-06 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | センサ、MEMS、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | ED |
| 会議コード | 2021-08-ED-BMS-MSS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3圧電単結晶の交流分極とスプリアス振動 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | AC Poling and Spurious Vibrations in Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 Piezoelectric Single Crystals |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | リラクサー圧電単結晶 / relaxor piezoelectric single crystals |
| キーワード(2)（和/英） | 交流分極 / AC poling |
| キーワード(3)（和/英） | 圧電振動 / piezoelectric vibration |
| キーワード(4)（和/英） | スプリアス振動 / spurious vibration |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 唐木 智明 / Tomoaki Karaki / カラキ トモアキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 富山県立大学 (略称： 富山県立大) Toyama Prefectural University (略称： Toyama. Pref. Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 孫 億琴 / Yiqin Sun / ソン オクキン |
| 第2著者 所属（和/英） | 富山県立大学 (略称： 富山県立大) Toyama Prefectural University (略称： Toyama. Pref. Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 洋八 / Yohachi Yamashita / ヤマシタ ヨウハチ |
| 第3著者 所属（和/英） | 富山県立大学 (略称： 富山県立大) Toyama Prefectural University (略称： Toyama. Pref. Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2021-08-06 15:50:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | ED |
| 資料番号 | ED2021-14 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | no.136 |
| ページ範囲 | pp.13-16 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2021-07-30 (ED) |
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