土信田研究室/DOSHIDA Lab.

圧電効果 逆圧電効果 圧電セラミックスは力を加えると発電し,逆 に電圧を加えると変位します.用途は,着火器 や子供に持たせる防犯ブザーから, ハイレゾ イヤホン,カメラの光学制御,スマホの通信部 品,自動車の各種センサなど多岐に渡ります.
一方でその材料は,PZTと呼ばれる有害な鉛を
60%以上も含んだものが使われており, 環境に優しい非鉛圧電セラミックスの実用化が 強く求められています.
特性比較-非鉛ピックアップ 非鉛圧電セラミックスは,PZTに比べて, 圧電特性が微小振動領域で低いものの,材料を設計することで 発熱し難くより大きな速度(振幅)で動作します. PZTは発熱を抑えた領域で使用するため, 非鉛圧電セラミックスは,より高い電力密度で駆動できる,実用上優れた ハイパワー特性を有しています.
ハイパワー特性 ハイパワー特性 ハイパワー特性
デバイスを,有限要素法と等価回路解析で材料特性に合わせて設計し, 世界に先駆けて非鉛圧電セラミックスを用いた超音波モータを実証しました. その特性はPZTを用いたモータの特性を超えました. モータ写真 モータ特性
配向写真 変位特性 磁場配向法を用いた結晶配向化技術により,非鉛圧電セラミックスの圧電特性をより向上できます.

非鉛圧電セラミックスにより環境に優しい圧電デバイスが期待できます!