チタン酸ジルコン酸鉛 Pb(Zr,Ti)O3

チタン酸ジルコン酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3]について

チタン酸ジルコン酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3]は電子関係部品に使われるセラミックスとして、広く利用されています。誘電性、焦電性、圧電性において優れた能力を持っており、この中でも圧電性に関してはピカイチの優等生とのことです。多くの圧電素材として使われており、チタン酸ジルコン酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3]と聞けば圧電?と思うようにしました。まったくわけがわかりませんが、wikipedia先生から引用

「正方晶と菱面体晶とのモルフォトロピック相境界が存在し、その近傍の組成において最も大きな圧電特性を示す。
結晶構造はペロブスカイト構造であり、巨大な誘電率および圧電性、強誘電性をもつ。」

そもそも圧電性とは。

非常に恥ずかしいのですが、圧電と聞いても、イマイチよくわかりません。圧電とはなにかんいついて少し勉強しました。圧電性を持つセラミックスに圧力を加えてやります。上から押さえつけるイメージでしょうか。そうすると、このセラミックスから分極が現れる現象のことらしいです。この分極がいまいちわからなかったのですが、電気が流れることと理解しました。と、考えれば、上述したwikipedia先生のお話を引っ張り出して考えてみるのですが、チタン酸ジルコン酸鉛 Pb(Zr,Ti)O3はもともと潜在的に電荷を持つ可能性を持っている。そのゆえんは結晶構造にあり、正方晶と菱面体晶との間に境界があり、その構造が変化するとき、電荷が現れるんだよ、ということで大丈夫でしょうか?ちなみにモルフォトロピック相境界の定義とは、化合物の組成によって結晶構造が変化する境界のことを示します。少々不安なところはありますが、なにかあればコメント欄に訂正してください。

チタン酸ジルコン酸鉛 Pb(Zr,Ti)O3が切り開いた未来

圧電性や誘電性を持っているのは上述した通りですが、この特性を利用していろいろとすごいものが作られています。ここから強誘電体メモリ、DRAM、赤外線センサ、PTC素子などが生まれたと考えれば、チタン酸ジルコン酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3]すげーと胸が熱くなります。