誘電チューナビリティー材料の開発

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登録日:2013/10/29 / 更新日:2020/02/05

～電圧で誘電率を制御できる材料～

研究分野分類：4902 物性 I
産業分類：電子部品・デバイス・電子回路製造業，その他の製造業

キーワード：誘電体，強誘電体，キャパシター，誘電チューナビリティー，相転移

数物系科学

物理学

岩田　真（機能工学専攻)

研究概要　ある種の誘電体にDC電場を印加すると誘電率が変化します。このような誘電体を誘電チューナビリティー材料と呼ぶ。この材料でキャパシターを作って共振回路に応用すると、電圧で共振周波数を制御することができます。		特徴　本研究では、強誘電体の臨界点を利用することによって周波数依存性と履歴変動の問題を解決しました。これは従来検討されてこなかったオリジナルのアイデアに基づく研究です。相転移の観点から、これは水の温度圧力相図中で気相と液相の境界が消滅する臨界現象と同じです。本研究では、周波数依存性と履歴変動の問題を解決しただけでなく、小さな電界1.3 kV/cmに対してチューナビリティー70% という大きな値を示すことを実験的に見出しました。
背景・従来技術　従来の誘電チューナビリティー材料の研究では、多くの場合、強誘電体内部の分域壁構造の電界による変化が利用されてきました。しかし、この機構を利用してチューナブルキャパシタを作ると、電界の変化に対して周波数依存性と履歴変動を示すという問題がありました。		実用化イメージ強誘電体の臨界現象を利用した誘電チューナビリティー材料を発信機や受信機の共振回路に応用すると、電圧で共振周波数の制御が可能なデバイスが実現します。