[发明专利]压电体膜及其制造方法、喷墨头、使用喷墨头形成图像的方法、角速度传感器、使用角速度传感器测定角速度的方法、压电发电元件以及使用该压电发电元件的发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备压电体层的压电体膜及其制造方法。并且，本发明涉及具备该压电体膜的喷墨头和使用该喷墨头形成图像的方法、具备该压电体膜的角速度传感器和使用该传感器测定角速度的方法以及具备该压电体膜的压电发电元件和使用该元件的发电方法。

背景技术

钙钛矿型复合氧化物［（Bi，Na）_1-βBa_β］TiO₃（以下称为“NBT-BT”）作为非铅（lead-free）强介电材料现在在研究开发中。

专利文献1和非专利文献1公开有在NBT-BT层具备具有3～15％的钡摩尔比β（=［Ba/（Bi＋Na＋Ba）］）的准同型相界（Morphotropic Phase Boundary，MPB）附近组成的情况下，NBT-BT层具有高压电性能。

专利文献2和非专利文献2中公开钙钛矿型复合氧化物NBT-BT组合到钙钛矿氧化物BiFeO₃的（1-α）（Bi,Na,Ba）TiO₃―αBiFeO₃。（1-α）（Bi,Na,Ba）TiO₃―αBiFeO₃的压电性能即使在180℃的回流焊温度下也被维持。

另外，（1-α）（Bi,Na,Ba）TiO₃―αBiFeO₃也作为替代PZT使用的非铅强介电材料被期待。但是，（1-α）（Bi,Na,Ba）TiO₃―αBiFeO₃具有比PZT低的压电性能。

含有（Bi,Na,Ba）TiO₃或BiFeO₃的强介电材料具有高介电损失。在介电损失高的情况下，强介电性能和压电性能显著降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平4-60073号公报

专利文献2：日本专利第4140796号公报

专利文献3：国际公开第2010/047049号

专利文献4:：美国专利第7870787号说明书

专利文献5：中国专利申请公开第101981718号说明书

非专利文献

非专利文献1：T.Takenaka et al.,Japanese Journal of Applied Physics,Vol.30,No.9B,(1991),pp.2236-2239

非专利文献2：E.V.Ramana et al.,Solid State Sciences,Vol.12,(2010),pp.956-962

非专利文献3：Journal of the American Ceramic Society93[4](2010)1108-1113

发明内容

发明想要解决的技术问题

本发明的目的在于提供具有高结晶取向性、低介电损失、高极化消失温度和高压电常数的非铅压电体膜。

本发明的另一目的在于提供具有上述非铅压电体膜的喷墨头、角速度传感器和压电发电元件。本发明的又一目的在于提供使用上述喷墨头形成图像的方法、使用使用上述角速度传感器测定角速度的方法和使用上述压电发电元件的发电方法。

用于解决技术问题的技术方案

A1.本发明是一种压电体膜，包括：仅具有（001）取向的Na_xM_1-x层；和仅具有（001）取向的(1-α)(Bi,Na,Ba)TiO₃―αBiQO₃层。

在此，(1-α)(Bi,Na,Ba)TiO₃―αBiQO₃层形成在Na_xM_1-x层之上，M表示Pt、Ir或PtIr，Q表示Fe、Co、Zn_0.5Ti_0.5或Mg_0.5Ti_0.5，x表示0.002以上0.02以下的值，而且，α表示0.20以上0.50以下的值。

A2.在A1中记载的压电体膜中，(1-α)(Bi,Na,Ba)TiO₃―αBiQO₃层与Na_xM_1-x层接触。