(57)【要約】  本発明の圧電体膜は、（１１０）配向のみを有する第１電極、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層、および第２電極が、この順に積層され、ｘの値は０．２９以上０．４０以下である。本発明の目的は、より高い結晶配向性、より高い圧電定数、およびより高い強誘電特性を有するＢＮＴ−ＢＴ圧電体膜を提供することである。
2012140811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体膜であって、
（１１０）配向のみを有する第１電極と、
（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層と、
（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層と、
第２電極と、を具備し、
ｘの値は０．２９以上０．４０以下であり、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層、および第２電極は、この順に積層されている圧電体膜。
【請求項２】
インクジェットヘッドであって、
第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、
前記圧電体膜に接合された振動層と、
インクを収容する圧力室を有するとともに、前記振動層における前記圧電体膜が接合した面とは反対側の面に接合された圧力室部材と、を備え、
前記振動層は、圧電効果に基づく前記圧電体膜の変形に応じて当該振動層の膜厚方向に変位するように、前記圧電体膜に接合され、
前記振動層と前記圧力室部材とは、前記振動層の変位に応じて前記圧力室の容積が変化するとともに、前記圧力室の容積の変化に応じて前記圧力室内のインクが吐出されるように、互いに接合されており、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極が、この順に積層されている、インクジェットヘッド。
【請求項３】
インクジェットヘッドを用いて画像を形成する方法であって、
前記インクジェットヘッドを準備する工程と、
前記インクジェットヘッドは、
第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、
前記圧電体膜に接合された振動層と、
インクを収容する圧力室を有するとともに、前記振動層における前記圧電体膜が接合した面とは反対側の面に接合された圧力室部材と、を備え、
前記振動層は、圧電効果に基づく前記圧電体膜の変形に応じて当該振動層の膜厚方向に変位するように、前記圧電体膜に接合され、
前記振動層と前記圧力室部材とは、前記振動層の変位に応じて前記圧力室の容積が変化するとともに、前記圧力室の容積の変化に応じて前記圧力室内のインクが吐出されるように、互いに接合されており、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極がこの順に積層されており、
前記第１電極および第２電極を介して前記圧電体層に電圧を印加することにより、圧電効果に基づき、前記圧力室の容積が変化するように前記振動層を当該層の膜厚方向に変位させ、当該変位により前記圧力室からインクを吐出させる工程と、
を包含する、方法。
【請求項４】
角速度センサであって、
振動部を有する基板と、
前記振動部に接合されるとともに、第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、を備え、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極がこの順に積層されており、
前記第１電極および第２電極から選ばれる一方の電極が、前記振動部を発振させる駆動電圧を前記圧電体層に印加する駆動電極と、発振中の前記振動部に加わった角速度によって前記振動部に生じた変形を測定するためのセンス電極とを含む電極群により構成されている、角速度センサ。
【請求項５】
角速度センサを用いて角速度を測定する方法であって、
前記角速度センサを準備する工程と、
前記角速度センサは、
振動部を有する基板と、
前記振動部に接合されるとともに、第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、を備え、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極がこの順に積層されており、
前記第１および第２電極から選ばれる一方の電極が、駆動電極とセンス電極とを含む電極群により構成されており、
駆動電圧を、前記第１および第２電極から選ばれる他方の電極と前記駆動電極とを介して前記圧電体層に印加することにより、前記振動部を発振させる工程と、
発振中の前記振動部に加わった角速度によって前記振動部に生じた変形を、前記他方の電極と前記センス電極とを介して測定することで前記加わった角速度の値を得る工程と、
を包含する、方法。
【請求項６】
圧電発電素子であって、
振動部を有する基板と、
前記振動部に接合されるとともに、第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、を備え、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極がこの順に積層されている、
圧電発電素子。
【請求項７】
圧電発電素子を用いた発電方法であって、
前記圧電発電素子を準備する工程と、
前記圧電発電素子は、
振動部を有する基板と、
前記振動部に接合されるとともに、第１電極および第２電極に挟まれた圧電体層を有する圧電体膜と、を備え、
前記第１電極は、（１１０）配向のみを有し、
前記圧電体層は、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層から構成されており、
前記第１電極および前記圧電体層の間に、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）が挟まれており、
前記第１電極、前記（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、前記（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ３層、および前記第２電極がこの順に積層されており、
前記振動部に振動を与えることにより、前記第１および第２電極を介して電力を得る工程と、
を包含する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電体膜、インクジェットヘッド、角速度センサ、圧電発電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在開発が進められている非鉛（ｌｅａｄ−ｆｒｅｅ）圧電材料の一例は、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されるように、ペロブスカイト型複合酸化物（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３である。この圧電材料は、ＢＮＴ−ＢＴと言われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平４−６００７３号公報
【特許文献２】特許第４４５５６７８号公報
【特許文献３】国際公開第２０１０／０４７０４９号
【特許文献４】米国特許第７８７０７８７号明細書
【特許文献５】中国特許出願公開第１０１９８１７１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、より高い結晶配向性、より高い圧電定数、およびより高い強誘電特性を有するＢＮＴ−ＢＴ圧電体膜を提供することである。【０００５】
本発明の他の目的は、当該ＢＮＴ−ＢＴ圧電体膜を備えるインクジェットヘッド、角速度センサ、および圧電発電素子を提供することである。本発明のさらに他の目的は、当該インクジェットヘッドを用いて画像を形成する方法、当該角速度センサを用いて角速度を測定する方法、および当該圧電発電素子を用いた発電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧電体膜は、（１１０）配向のみを有する第１電極、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層、および第２電極）を具備している。ｘの値は０．２９以上０．４０以下であり、第１電極、（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層、および第２電極は、この順に積層されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、より高い結晶配向性、より高い圧電定数、およびより高い強誘電特性を有するＢＮＴ−ＢＴ圧電体膜を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の圧電体膜の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の圧電体膜の他の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、実施例１〜３および比較例１〜４による圧電体膜のＸ線回折プロファイルを示す図である。
【図３】図３は、実施例１および比較例１による圧電体膜のＰ−Ｅヒステリシス曲線を示す図である。
【図４】図４は、本発明のインクジェットヘッドの一例を模式的に示す、部分的に当該インクジェットヘッドの断面が示された斜視図である。
【図５】図５は、図４に示すインクジェットヘッドにおける、圧力室部材およびアクチュエータ部を含む要部を模式的に示す、部分的に当該要部の断面が示された分解斜視図である。
【図６】図６は、図４に示すインクジェットヘッドにおける、圧力室部材およびアクチュエータ部を含む要部の一例を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の角速度センサの一例を模式的に示す斜視図である。
【図８】図８は、図７に示す角速度センサにおける断面Ｅ１を示す断面図である。
【図９】図９は、本発明の圧電発電素子の一例を模式的に示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示す圧電発電素子における断面Ｆ１を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を説明する。以下の説明では、同一の部材に同一の符号を与える。これにより、重複する説明が省略され得る。
【００１０】
［圧電体膜］
図１Ａは、本発明による圧電体膜の一形態を示す。図１Ａに示される圧電体膜１ａは、積層構造１６ａを有する。積層構造１６ａは、（１１０）配向のみを有する第１電極１３、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４、（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５、第２電極１７を具備する。第１電極１３および第２電極１７は、層の形状を有する。（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４は界面層である。（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、圧電体層である。
【００１１】
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、小さいリーク電流特性、高い結晶性、および高い（１１０）配向性を有する。このため、圧電体膜１ａは、鉛を含有しないにも拘わらず、低い誘電損失特性およびＰＺＴと同一の高い圧電性能を有する。
【００１２】
（第１電極１３について）
（１１０）配向のみを有する第１電極１３の例は、以下の（１）および（２）である。
【００１３】
（１）白金（Ｐｔ）層、パラジウム（Ｐｄ）層、または金（Ａｕ）層のような金属層、または
（２）酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）、ルテニウム酸ストロンチウム（ＳｒＲｕＯ３）、またはニッケル酸ランタン（ＬａＮｉＯ３）のような酸化物導電層。
【００１４】
白金層が好ましい。２層以上のこれらの層もまた、用いられ得る。
【００１５】
（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４について）
（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４は、（１１０）の面方位を表面に有する。（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４は、界面層である。（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４は、第１電極１３と（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５との間に挟まれている。（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４は、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の結晶配向性、圧電定数、および強誘電特性を向上させるために必要である。詳細は、後述される実施例１〜３および比較例１〜１０を参照せよ。
【００１６】
チタン酸ナトリウム・ビスマスの酸素量を表す「０．５ｘ＋２．７５」は、誤差を含み得る。例えば、ｘ＝０．４であれば０．５×０．４＋２．７５＝２．９５である。しかし、ナトリウムの量が０．４である場合、チタン酸ナトリウム・ビスマスの酸素量は完全に２．９５に一致するとは限らない。
【００１７】
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の結晶配向性、圧電定数、および強誘電特性を向上させるために好適な界面層の組成を、圧電体層および界面層が有する格子定数の類似性または組成の類似性に基づいて予測することは困難である。即ち、圧電体層の格子定数または組成に類似する格子定数または組成を有する界面層を単に設けることによって、そのような圧電体層が得られるとは限らない。この理由は、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３のような多元系複合酸化物を構成する各元素（酸素を除く）が異なる蒸気圧を有するため、良好な結晶性および良好な配向性を有する、当該複合酸化物により構成される薄膜を形成することが一般に困難であるからである。本発明者らは、（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４が、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の結晶配向性、圧電定数、および強誘電特性を向上させることを見出した。
【００１８】
（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４の厚みは限定されない。当該厚みが数格子単位（約２ｎｍ）以上であれば、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の結晶配向性および圧電定数は向上される。
【００１９】
（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４は、化学式ＡＢＯ３により表されるペロブスカイト型の結晶構造を有する。サイトＡの主成分はＮａ、ＢｉおよびＢａ、サイトＢの主成分はＴｉである。（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４は、微量の不純物を含み得る。当該不純物は、典型的には、Ｎａを置換するＫ、Ｌｉ、または銀であり得る。
【００２０】
第１電極１３と（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層（０．２９≦ｘ≦０．４）１４との間には、必要に応じて、（１１０）配向層（図示せず）がさらに挟まれ得る。（１１０）配向層は、例えば、ＬａＮｉＯ３層およびＳｒＲｕＯ３層である。
【００２１】
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５について）
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３により構成される。（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、（１１０）の面方位を表面に有する。
【００２２】
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の厚みは限定されない。当該厚みは、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５が薄くても、当該膜が低い誘電損失特性および高い圧電性能を有する。
【００２３】
（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、化学式ＡＢＯ３により表されるペロブスカイト型の結晶構造を有する。サイトＡおよびサイトＢは、単独または複数の元素の配置に応じて、それぞれ２価および４価の平均価数を有する。サイトＡはＢｉ、ＮａおよびＢａである。サイトＢはＴｉである。（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５は、微量の不純物を含み得る。当該不純物は、典型的には、サイトＡにおけるＮａを置換するＬｉおよびＫならびにＢａを置換するＳｒおよびＣａであり得る。当該不純物は、典型的には、サイトＢにおけるＴｉを置換するＺｒであり得る。その他の当該不純物は、例えば、Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｂおよびＴａであり得る。いくかの不純物は、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の結晶配向性および圧電性能を向上し得る。
【００２４】
（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４および（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の間には、必要に応じて、（１１０）配向層（図示せず）がさらに挟まれ得る。
【００２５】
（第２電極１７について）
第２電極１７は、導電性を有する材料により構成される。当該材料の例は、低い電気抵抗を有する金属である。当該材料は、ＮｉＯ、ＲｕＯ２、ＩｒＯ３、ＳｒＲｕＯ３、またはＬａＮｉＯ３のような酸化物導電体であり得る。導電膜１７は、２種以上のこれらの材料により構成され得る。
【００２６】
第１電極１３および第２電極１７は、（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５に電圧を印加するために用いられる。
【００２７】
第２電極１７と（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５との間に、両者の密着性を向上させる密着層が配置され得る。密着層の材料の例は、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、またはこれらの化合物である。密着層は、２種以上のこれらの材料により構成され得る。密着層は、第２電極１７と（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５との密着性に応じて、省略され得る。
【００２８】
図１Ｂは、本発明による圧電体膜の他の一形態を示す。図１Ｂに示されるように、この圧電体膜１ｂは、基板１１および積層構造１６ａを具備する。第１電極１３は、当該基板１１および（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４に挟まれる。
【００２９】
基板１１は、シリコン（Ｓｉ）基板または酸化マグネシウム（ＭｇＯ）基板であり得る。基板１１は、（１１０）配向のみを有する単結晶基板であることが好ましい。
【００３０】
基板１１および第１電極１３の間に、両者の密着性を向上させる密着層が配置され得る。密着層の材料の例は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒまたはこれらの化合物であり得る。密着層は、２種以上のこれらの材料により構成され得る。密着層は、基板１１と積層構造１６ａとの密着性に応じて、省略され得る。
【００３１】
以下、上述の圧電体膜を具備する本発明のインクジェットヘッド、角速度センサ、および圧電発電素子を説明する。詳細は、特許文献３を参照されたい。特許文献４および特許文献５は、それぞれ、特許文献３に対応する米国特許公報および中国公開公報である。
【００３２】
［インクジェットヘッド］
以下、本発明のインクジェットヘッドを、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００３３】
図４は、本発明のインクジェットヘッドの一形態を示す。図５は、図４に示されるインクジェットヘッド１００における、圧力室部材およびアクチュエータ部を含む要部を示す分解図である。
【００３４】
図４および図５における符号Ａは、圧力室部材を指し示す。圧力室部材Ａは、その厚み方向（図の上下方向）に貫通する貫通孔１０１を具備する。図５に示される貫通孔１０１は、圧力室部材Ａの厚み方向に切断された当該貫通孔１０１の一部である。符号Ｂは、圧電体膜および振動層を具備するアクチュエータ部を指し示す。符号Ｃは、共通液室１０５およびインク流路１０７を具備するインク流路部材Ｃを指し示す。圧力室部材Ａ、アクチュエータ部Ｂ、およびインク流路部材Ｃは、圧力室部材Ａがアクチュエータ部Ｂおよびインク流路部材Ｃに挟まれるように、互いに接合している。圧力室部材Ａ、アクチュエータ部Ｂおよびインク流路部材Ｃが互いに接合した状態で、貫通孔１０１は、共通液室１０５から供給されたインクを収容する圧力室１０２を形成する。
【００３５】
アクチュエータ部Ｂが具備する圧電体膜および振動層は、平面視において圧力室１０２と重複する。図４および図５における符号１０３は、圧電体膜の一部である個別電極層を指し示す。図４に示されるように、インクジェットヘッド１００は、平面視においてジグザグ状に配置された２以上の個別電極層１０３を、即ち、圧電体膜を、具備する。
【００３６】
インク流路部材Ｃは、平面視においてストライプ状に配置された２以上の共通液室１０５を具備する。図４および図５において、各共通液室１０５は、平面視において２以上の圧力室１０２と重複する。共通液室１０５は、インクジェットヘッド１００におけるインク供給方向（図４における矢印方向）に伸びている。インク流路部材Ｃは、共通液室１０５内のインクを圧力室１０２に供給する供給口１０６と、圧力室１０２内のインクをノズル孔１０８から吐出するインク流路１０７とを具備する。通常、１つの供給孔１０６および１つのノズル孔１０８が、１つの圧力室１０２に対応付けられている。ノズル孔１０８は、ノズル板Ｄに形成されている。ノズル板Ｄは、圧力室部材Ａとともにインク流路部材Ｃを挟むように、インク流路部材Ｃに接合している。
【００３７】
図４における符号ＥはＩＣチップを指し示す。ＩＣチップＥは、アクチュエータ部Ｂの表面に露出する個別電極層１０３に、ボンディングワイヤＢＷを介して電気的に接続されている。図４を明瞭にするために、一部のボンディングワイヤＢＷのみが図４に示される。
【００３８】
図５は、圧力室部材Ａおよびアクチュエータ部Ｂを含む要部の構成を示す。図６は、圧力室部材Ａおよびアクチュエータ部Ｂにおける、インク供給方向（図４における矢印方向）に直交する断面を示す。アクチュエータ部Ｂは、第１電極（個別電極層１０３）および第２電極（共通電極層１１２）に挟まれた圧電体層１５を有する圧電体膜１０４（１０４ａ−１０４ｄ）を具備する。１つの個別電極層１０３は、１つの圧電体膜１０４ａ〜１０４ｄに対応付けられている。共通電極層１１２は、圧電体膜１０４ａ〜１０４ｄに共通する電極である。
【００３９】
図６における破線で囲まれているように、上述した圧電体膜１０４がインクジェットヘッド内部に配置される。当該圧電体膜は、［圧電体膜］と題された項目で説明された圧電体膜である。
【００４０】
［インクジェットヘッドを用いた画像形成方法］
本発明の画像を形成する方法は、上述した本発明のインクジェットヘッドにおいて、第１および第２電極（すなわち、個別電極層および共通電極層）を介して圧電体層に電圧を印加し、圧電効果により振動層を当該層の膜厚方向に変位させて圧力室の容積を変化させる工程、ならびに当該変位により圧力室からインクを吐出させる工程を含有する。
【００４１】
紙のような画像形成対象物とインクジェットヘッドとの間の相対位置を変化させながら、圧電体層に印加する電圧を変化させてインクジェットヘッドからのインクの吐出タイミングおよび吐出量を制御することによって、対象物の表面に画像が形成される。本明細書において用いられる用語「画像」は、文字を含む。換言すれば、本発明の画像を形成する方法により、紙のような印刷対象物に、文字、絵、図形などが印刷される。当該方法では、高い表現力を有する印刷をなし得る。
【００４２】
［角速度センサ］
図７は、本発明の角速度センサの一例を示す。図８は、図７に示される角速度センサ２１ａの断面Ｅ１を示す。図７に示される角速度センサ２１ａは、いわゆる音叉型角速度センサである。これは車両用ナビゲーション装置およびデジタルスチルカメラの手ぶれ補正センサに使用され得る。
【００４３】
図７に示される角速度センサ２１ａは、振動部２００ｂを有する基板２００と、振動部２００ｂに接合された圧電体膜２０８とを備える。
【００４４】
基板２００は、固定部２００ａと、固定部２００ａから所定の方向に伸びた一対のアーム（振動部２００ｂ）とを具備する。振動部２００ｂが延びる方向は、角速度センサ２１が測定する角速度の回転中心軸Ｌが延びる方向と同一である。具体的には、当該方向は、図７ではＹ方向である。基板２００の厚み方向（図７におけるＺ方向）から見て、基板２００は２本のアーム（振動部２００ｂ）を有する音叉の形状を有している。
【００４５】
基板２００を構成する材料は限定されない。当該材料は、例えば、Ｓｉ、ガラス、セラミクス、金属である。基板２００は、Ｓｉ単結晶基板であり得る。基板２００の厚みは、角速度センサ２１ａとしての機能が発現できる限り、限定されない。より具体的には、基板２００の厚みは０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。固定部２００ａの厚みは、振動部２００ｂの厚みと異なり得る。
【００４６】
圧電体膜２０８は、振動部２００ｂに接合している。当該圧電体膜２０８は、［圧電体膜］と題された項目で説明された圧電体膜である。図７および図８に示されるように、当該圧電体膜２０８は、第１電極１３（２０２）、界面層１４、圧電体層１５、および第２電極１７（２０５）を具備する。
【００４７】
第２電極２０５は、駆動電極２０６およびセンス電極２０７を含む電極群を具備する。駆動電極２０６は、振動部２００ｂを発振させる駆動電圧を圧電体層１５に印加する。センス電極２０７は、振動部２００ｂに加わった角速度によって振動部２００ｂに生じた変形を測定する。振動部２００ｂの発振方向は、通常、その幅方向（図７におけるＸ方向）である。より具体的には、図７に示される角速度センサでは、一対の駆動電極２０６が、振動部２００ｂの幅方向に対する両端部に、振動部２００ｂの長さ方向（図７のＹ方向）に沿って設けられている。１本の駆動電極２０６が、振動部２００ｂの幅方向に対する一方の端部に設けられ得る。図７に示される角速度センサでは、センス電極２０７は、振動部２００ｂの長さ方向に沿って設けられており、かつ一対の駆動電極２０６の間に挟まれている。複数のセンス電極２０７が、振動部２００ｂ上に設けられ得る。センス電極２０７によって測定される振動部２００ｂの変形は、通常、その厚み方向（図７におけるＺ方向）の撓みである。
【００４８】
本発明の角速度センサでは、第１電極および第２電極から選ばれる一方の電極が、駆動電極とセンス電極とを含む電極群により構成され得る。図７に示される角速度センサ２１ａでは、第２電極２０５が当該電極群により構成される。当該角速度センサとは異なり、第１電極２０２が当該電極群により構成され得る。
【００４９】
接続端子２０２ａ、２０６ａおよび２０７ａが、第１電極２０２の端部、駆動電極２０６の端部およびセンス電極２０７の端部に、それぞれ形成されている。各接続端子の形状および位置は限定されない。図７では、接続端子は固定部２００ａ上に設けられている。
【００５０】
図７に示される角速度センサでは、圧電体膜２０８は、振動部２００ｂおよび固定部２００ａの双方に接合している。しかし、圧電体膜２０８が振動部２００ｂを発振させることができ、かつ振動部２００ｂに生じた変形が圧電体膜２０８によって測定され得る限り、圧電体膜２０８の接合の状態は限定されない。例えば、圧電体膜２０８は、振動部２００ｂのみに接合され得る。
【００５１】
本発明の角速度センサは、一対の振動部２００ｂからなる振動部群を２以上有し得る。そのような角速度センサは、複数の回転中心軸に対する角速度を測定し得、２軸あるいは３軸の角速度センサとして機能し得る。図７に示される角速度センサは、一対の振動部２００ｂからなる１つの振動部群を有する。
【００５２】
［角速度センサによる角速度の測定方法］
本発明の角速度を測定する方法は、本発明の角速度センサを用いて、駆動電圧を圧電体層に印加して、基板の振動部を発振させる工程、および発振中の振動部に加わった角速度によって振動部に生じた変形を測定することによって当該角速度の値を得る工程、を有する。第１電極および第２電極のうち、駆動電極およびセンス電極として機能しない電極（他方の電極）と、駆動電極との間に駆動電圧が印加され、圧電体層に駆動電圧が印加される。他方の電極およびセンス電極が、角速度によって、発振中の振動部に生じた変形を測定する。
【００５３】
以下、図７に示される角速度センサ２１ａを用いた角速度の測定方法を説明する。振動部２００ｂの固有振動と共振する周波数の駆動電圧が、第１電極２０２および駆動電極２０６を介して圧電体層１５に印加され、振動部２００ｂを発振させる。駆動電圧は、例えば、第１電極２０２を接地し、かつ駆動電極２０６の電位を変化させることで印加され得る（換言すれば、駆動電圧は、第１電極２０２と駆動電極２０６との間の電位差である）。角速度センサ２１ａ、音叉の形状に配列された一対の振動部２００ｂを有する。通常、一対の振動部２００ｂのそれぞれが有する各駆動電極２０６に、正負が互いに逆である電圧をそれぞれ印加する。これにより、各振動部２００ｂを、互いに逆方向に振動するモード（図７に示される回転中心軸Ｌに対して対称的に振動するモード）で発振させることができる。図７に示される角速度センサ２１ａでは、振動部２００ｂはその幅方向（Ｘ方向）に発振する。一対の振動部２００ｂの一方のみを発振させることによっても角速度の測定は可能である。しかし、高精度の測定のためには、両方の振動部２００ｂを互いに逆方向に振動するモードで発振させることが好ましい。
【００５４】
振動部２００ｂが発振している角速度センサ２１ａに対して、その回転中心軸Ｌに対する角速度ωが加わるとき、各振動部２００ｂは、コリオリ力によって厚み方向（Ｚ方向）に撓む。一対の振動部２００ｂが互いに逆方向に振動するモードで発振している場合、各振動部２００ｂは、互いに逆向きに、同じ変化量だけ撓むことになる。この撓みに応じて、振動部２００ｂに接合した圧電体層１５も撓み、第１電極２０２とセンス電極２０７との間に、圧電体層１５の撓みに応じた、即ち、生じたコリオリ力に対応した電位差が生じる。この電位差の大きさを測定することで、角速度センサ２１ａに加わった角速度ωを測定することができる。
【００５５】
コリオリ力Ｆｃと角速度ωとの間には以下の関係が成立する：
Ｆｃ＝２ｍｖω
ここで、ｖは、発振中の振動部２００ｂにおける発振方向の速度である。ｍは、振動部２００ｂの質量である。この式に示されているように、コリオリ力Ｆｃから角速度ωを算出し得る。
【００５６】
［圧電発電素子］
図９は、本発明の圧電発電素子の一例を示す。図１０は、図９に示される圧電発電素子２２ａの断面Ｆ１を示す。圧電発電素子２２ａは、外部から与えられた機械的振動を電気エネルギーに変換する素子である。圧電発電素子２２ａは、車両および機械の動力振動および走行振動、ならびに歩行時に生じる振動、に包含される種々の振動から発電する自立的な電源装置に好適に適用される。
【００５７】
図９に示される圧電発電素子２２ａは、振動部３００ｂを有する基板３００と、振動部３００ｂに接合された圧電体膜３０８とを具備する。
【００５８】
基板３００は、固定部３００ａと、固定部３００ａから所定の方向に伸びた梁により構成される振動部３００ｂと、を有する。固定部３００ａを構成する材料は、振動部３００ｂを構成する材料と同一であり得る。しかし、これらの材料は互いに異なり得る。互いに異なる材料により構成された固定部３００ａが、振動部３００ｂに接合され得る。
【００５９】
基板３００を構成する材料は限定されない。当該材料は、例えば、Ｓｉ、ガラス、セラミクス、金属である。基板３００は、Ｓｉ単結晶基板であり得る。基板３００は、例えば、０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の厚みを有する。固定部３００ａは振動部３００ｂの厚みと異なる厚みを有し得る。振動部３００ｂの厚みは、振動部３００ｂの共振周波数を変化させて効率的な発電が行えるように調整され得る。
【００６０】
錘荷重３０６が振動部３００ｂに接合している。錘荷重３０６は、振動部３００ｂの共振周波数を調整する。錘荷重３０６は、例えば、Ｎｉの蒸着薄膜である。錘荷重３０６の材料、形状および質量ならびに錘荷重３０６が接合される位置は、求められる振動部３００ｂの共振周波数に応じて調整され得る。錘荷重３０６は省略され得る。振動部３００ｂの共振周波数が調整されない場合には、錘荷重３０６は不要である。
【００６１】
圧電体膜３０８は、振動部３００ｂに接合している。当該圧電体膜３０８は、［圧電体膜］と題された項目で説明された圧電体膜である。図９および図１０に示されるように、当該圧電体膜３０８は、第１電極１３（３０２）、界面層１４、圧電体層１５、および第２電極１７（３０５）を具備する。
【００６２】
図９に示される圧電発電素子では、第１電極３０２の一部分が露出している。当該一部分は接続端子３０２ａとして機能し得る。
【００６３】
図９に示される圧電発電素子では、圧電体膜３０８は、振動部３００ｂおよび固定部３００ａの双方に接合し得る。圧電体膜３０８は、振動部３００ｂのみに接合し得る。
【００６４】
本発明の圧電発電素子では、複数の振動部３００ｂを有することで、発生する電力量を増大し得る。各振動部３００ｂが有する共振周波数を変化させることにより、広い周波数成分からなる機械的振動への対応が可能となる。
【００６５】
［圧電発電素子を用いた発電方法］
上述した本発明の圧電発電素子に振動を与えることにより、第１電極および第２電極を介して電力が得られる。
【００６６】
外部から圧電発電素子２２ａに機械的振動が与えられると、振動部３００ｂが、固定部３００ａに対して上下に撓む振動を始める。当該振動が、圧電効果による起電力を圧電体層である１５に生じる。このようにして、圧電体層１５を挟持する第１電極３０２と第２電極３０５との間に電位差が発生する。圧電体層１５が有する圧電性能が高いほど、第１および第２電極間に発生する電位差は大きくなる。特に、振動部３００ｂの共振周波数が、外部から素子に与えられる機械的振動の周波数に近い場合、振動部３００ｂの振幅が大きくなることで発電特性が向上する。そのため、錘荷重３０６によって、振動部３００ｂの共振周波数が外部から素子に与えられる機械的振動の周波数に近くなるように調整されることが好ましい。
【００６７】
（実施例）
以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
【００６８】
（実施例１）
実施例１では、図１Ｂに示される圧電体膜を、以下のように作製した。
【００６９】
まず、ＭｇＯ（１１０）単結晶基板１１上に、スパッタリング法により（１１０）配向のみを有するＰｔ層を形成した。当該Ｐｔ層は、２５０ナノメートルの厚みを有した。当該Ｐｔ層は第１電極１３であった。スパッタリング法での条件は以下の通りであった。
【００７０】
ターゲット：金属Ｐｔ
ガス雰囲気：アルゴン
ＲＦパワー：１５Ｗ
基板温度：摂氏３００度
次に、Ｐｔ層（第１電極１３）上に、スパッタリング法により、（１１０）配向のみを有する０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）を形成した。当該０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）は、１００ナノメートルの厚みを有していた。当該０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）は界面層であった。スパッタリング法の条件は以下の通りであった。
【００７１】
ターゲット：上記と同じ組成
ガス流量比：Ａｒ／Ｏ２＝５０／５０
ＲＦパワー：１７０Ｗ
基板温度：摂氏６５０度
ここで、形成された０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）の組成を、エネルギー分散型線分光法（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により分析した。ＳＥＭ−ＥＤＸを用いた測定では、酸素のような軽元素の分析精度が劣るため、当該軽元素の正確な定量は困難であった。しかし、形成された０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）に含まれるＮａ，Ｂｉ，Ｂａ，およびＴｉの組成は、ターゲットと同一であることが確認された。
【００７２】
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４（ｘ＝０．３５０）上に、スパッタリング法により、（１１０）配向のみを有する０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５を形成した。形成された０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５は、２．７マイクロメートルの厚みを有した。０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５は、圧電体層であった。スパッタリング法の条件は以下の通りであった。
【００７３】
ターゲット：上記と同じ組成
ガス流量比：Ａｒ／Ｏ２＝５０／５０
ＲＦパワー：１７０Ｗ
基板温度：摂氏６５０度
ここで、形成された０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５の組成も、エネルギー分散型線分光法（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により分析した。形成された０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５に含まれるＮａ，Ｂｉ，Ｂａ，およびＴｉの組成は、ターゲットと同一であることが確認された。
【００７４】
最後に、１００ナノメートルの厚みを有するＡｕ層（第２電極１７）を、蒸着法によって、０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５上に形成した。このようにして、実施例１による圧電体膜を得た。
【００７５】
（Ｘ線回折分析）
形成した０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５はＸ線回折分析に供され、その結晶構造を解析した。Ｘ線回折分析は、０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５にＸ線を照射するようにして行なわれた。
【００７６】
図２は、Ｘ線回折の結果、すなわち、Ｘ線回折のプロファイルを示す。実施例２〜３および比較例１〜４においても、同じようにＸ線回折が適用された。図２は、実施例１のＸ線回折の結果だけでなく、実施例２〜３および比較例１〜４のＸ線解析の結果も示す。
【００７７】
図２に示されるように、Ｐｔ層に由来する反射ピークを除き、（１１０）配向のみを有する０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５に由来する反射ピークのみが観察された。当該（１１０）反射ピークの強度は、４８９，５８１ｃｐｓという非常に高い値であった。図２に示されるプロファイルは、実施例１による０．９３（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−０．０７ＢａＴｉＯ３層１５が極めて高い（１１０）結晶配向性を有することを意味する。
【００７８】
（圧電定数ｄ３１の測定）
圧電体膜の圧電性能は、以下のように評価した。圧電体膜を幅２ｍｍに切り出して、カンチレバー状に加工した。次に、第１電極１３および第２電極１７の間に電位差を印加してカンチレバーを変位させて得られた変位量をレーザー変位計により測定した。次に、測定された変位量を圧電定数ｄ３１に変換した。実施例１による圧電体膜の圧電定数ｄ３１は−１２３ｐＣ／Ｎであった。
【００７９】
（リーク電流の測定）
インピーダンスアナライザを用いて１ｋＨｚにおける誘電損失（ｔａｎδ）を測定した。実施例１による圧電体膜の誘電損失（ｔａｎδ）は５．２％であった。これは、実施例１による圧電体膜が小さいリーク電流特性を有したことを意味する。
【００８０】
（強誘電特性の評価）
第１電極１３および第２電極１７の間に電位差を印加し、実施例１による圧電体膜の強誘電特性を評価した。図３は、実施例１による圧電体膜のＰ−Ｅヒステリシス曲線を示す。図３から明らかなように、実施例１の圧電体膜は、後述する比較例１の圧電体膜よりも優れた強誘電特性を有した。
【００８１】
（実施例２）
ｘ＝０．４０である他は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８２】
（実施例３）
ｘ＝０．２９である他は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８３】
（比較例１）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８４】
比較例１による圧電体膜の強誘電特性は図３に示される。比較例１による圧電体膜の誘電損失（ｔａｎδ）は９．８％であった。これは、比較例１による圧電体膜が大きいリーク電流特性を有したことを意味する。
【００８５】
（比較例２）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、（Ｎａ０．５Ｂｉ０．５）ＴｉＯ３からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８６】
（比較例３）
ｘ＝０．４２５である他は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８７】
（比較例４）
ｘ＝０．２８０である他は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８８】
（比較例５）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、ＴｉＯ２からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００８９】
（比較例６）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、Ｂｉ４ＴｉＯ３Ｏ１２からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００９０】
（比較例７）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、Ｎａ２ＴｉＯ３からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００９１】
（比較例８）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、ＢａＴｉＯ３からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００９２】
（比較例９）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２−ＢａＴｉＯ３からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００９３】
（比較例１０）
０．９３（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−０．０７ＢａＴｉＯ３層１４に代えて、Ｎａ２ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３からなる界面層を用いたこと以外は、実施例１と同様に実験を行った。
【００９４】
実施例１〜３および比較例１〜１０の実験結果が、表１に要約されている。
【００９５】
【表１】
2012140811.tif 000003
【００９６】
表１は、（１１０）配向のみを有する（ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層１４（０．２９≦ｘ≦０．４０）が（１１０）配向のみを有する（Ｂｉ０．５Ｎａ０．５）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層１５の（１１０）ピーク強度および圧電定数を改善することを示す。
【００９７】
実施例２および比較例３は、ｘの値は０．４以下であることを必要とされることを意味する。
【００９８】
実施例３および比較例４は、ｘの値は０．２９以上であることを必要とされることを意味する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明によるＢＮＴ−ＢＴ圧電体膜は、インクジェットヘッド、角速度センサ、および圧電発電素子に用いられる。
【符号の説明】
【０１００】
１ａ    圧電体膜
１ｂ    圧電体膜
１６ａ    積層構造
１３    第１電極
１４    （ＮａｘＢｉ０．５）ＴｉＯ０．５ｘ＋２．７５−ＢａＴｉＯ３層  （０．２９≦ｘ≦０．４０）  （界面層）
１５    （Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３−ＢａＴｉＯ３層
１７    第２電極
【図１Ａ】
2012140811.tif 000004
【図１Ｂ】
2012140811.tif 000005
【図２】
2012140811.tif 000006
【図３】
2012140811.tif 000007
【図４】
2012140811.tif 000008
【図５】
2012140811.tif 000009
【図６】
2012140811.tif 000010
【図７】
2012140811.tif 000011
【図８】
2012140811.tif 000012
【図９】
2012140811.tif 000013
【図１０】
2012140811.tif 000014
【国際調査報告】
2012140811.tif 000015
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