CRL 滴下法によるKNbO3結晶の成長 背景 本研究の目的 鍾乳石を模倣した、新しい水溶液結晶成長法(滴下法) KNFが水に溶けてKNに変化する現象を利用して、本研究室で開発し た滴下法を用いて結晶成長を試みた。 実験方法 Nb2O5 + K2CO3 + KF ( 1 : 1 : 2.6) KNF 780℃ 12h KNF r.t. KNbO3沈殿 KNF水溶液 (4.2mol/l) 医療用点滴セット (1ml/min) 基板:KNbO3単結晶(100) 結果 コングルエント溶融しない材料で高温からの結晶成長が困難 1200 Intensity(a.u.) 応用:SAW素子、第二高調波発生素子、光メモリー KNF KN 3h 電気機械結合係数や非線形光学係数が大きい 鉛フリー圧電材料 6h 12h 18h Temperature (℃) 1100 Liquid 2K2O・3Nb2O5 +Liquid 10 20 30 40 50 2θ(Cu-Kα) 60 70 80 Fig.1 KNFからKNへの経時変化 1000 攪拌時間の変化に伴う沈殿物のXRDパターン 1039℃ KNbO3 3K2O・Nb2O5 +Liquid 2K2O・3Nb2O5 +KNbO3 12hから18hでKNFからKNに最も変化した。そこで滴下開始時間を攪拌12h とし、滴下実験を行った。その結果、写真のようにKN結晶が析出した。 KNbO3+Liquid 900 1ml/min、6時間滴下したSEM、EDSデータ 845℃ KNbO3+ 3K2O・Nb2O5 40 50 60 70 K2O/(K2O+Nb2O5) (mol%) 現在水溶液からKNbO3を作製する方法が検討されています。 既報告 : 新潟大・戸田らによる水溶液からのKNbO3の析出 K2NbO3F(KNF)+H2O → KNbO3(KN) r.t. =F =K = Nb = O 元素 K Nb 析出物 53.29 46.71 Nagoya Institute of Technology Ceramics Research Laboratory K : Nb = 1 : 0.87 KNbO3
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