(57)【要約】【課題】所定の圧電歪み、誘電率、屈折率を保持するために電圧を印加し続ける必要がなく、電力の消費量を抑えることのできる強誘電体デバイスを提供する。【解決手段】電界インプリントにより強誘電体材料に圧電歪み、誘電率、屈折率のメモリ機能を付与した。圧電デバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の圧電歪みを選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備える。強誘電体メモリデバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の誘電率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備える。電気光学デバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の屈折率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界インプリントにより圧電歪み、誘電率、屈折率、圧電定数、電気機械結合係数、ヤング率、又は焦電定数のメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたことを特徴とする強誘電体デバイス。
【請求項２】
前記強誘電体材料はチタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の強誘電体デバイス。
【請求項３】
電圧を印加せずとも所定の２値の圧電歪みを選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項４】
電圧を印加せずとも所定の２値の誘電率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする誘電率検波型強誘電体メモリデバイス。
【請求項５】
電圧を印加せずとも所定の２値の屈折率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする電気光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強誘電体材料を備えた圧電デバイス、強誘電体メモリデバイス、電気光学デバイスなどの強誘電体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
強誘電体とは、外部電界による方向制御可能な自発分極を有する材料である。強誘電特性のうち、圧電特性、誘電特性、光学特性は外部電界に対して強い非線形性を示すが、メモリ機能はないというのが常識であった。つまり、外部電界を０に戻すと、自発分極値の方向にかかわらず、同じ圧電歪み、同じ誘電率、同じ屈折率となる。
【０００３】
例えば、屈曲型圧電アクチュエータスイッチは、電圧を印加することで屈曲変形し、スイッチをオン又はオフの状態とする機械的リレーとして機能するが、そのオン又はオフの状態を保持するためには、電圧を印加し続けなくてはならない。同様に、電圧印加による誘電率制御を利用したメモリや、電圧印加による屈折率変化を利用した光プリズムも、その物性値を保持するためには電圧を印加し続けなくてはならない。
【特許文献１】特開２０００−２２０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、従来の強誘電体を利用した圧電デバイス、強誘電体メモリデバイス、電気光学デバイスなどの強誘電体デバイスでは、所定の圧電歪み、誘電率、屈折率を保持するためには、電圧を印可し続けなくてはならず、電力の消費量が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、所定の圧電歪み、誘電率、屈折率を保持するために電圧を印加し続ける必要がなく、電力の消費量を抑えることのできる強誘電体デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の強誘電体デバイスは、電界インプリントにより圧電歪み、誘電率、屈折率、圧電定数、電気機械結合係数、ヤング率、又は焦電定数のメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２記載の強誘電体デバイスは、請求項１において、前記強誘電体材料はチタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛のいずれかであることを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３記載の圧電デバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の圧電歪みを選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４記載の誘電率検波型強誘電体メモリデバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の誘電率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項５記載の電気光学デバイスは、電圧を印加せずとも所定の２値の屈折率を選択的に保持するメモリ機能を有する強誘電体材料を備え、このメモリ機能は電界インプリントにより付与されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の強誘電体デバイスによれば、所定の圧電歪み、誘電率、屈折率を維持するために電圧を印加し続ける必要がなく、電力の消費量を抑えることのできる強誘電体デバイスを提供することができる。また、強誘電体材料の圧電特性、誘電特性、光学特性に新たにメモリ機能を付与することにより、今までに全くない強誘電体デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の強誘電体デバイスは、電界インプリントにより圧電歪み、誘電率、屈折率、圧電定数、電気機械結合係数、ヤング率、又は焦電定数のメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたものである。
【００１３】
ここで、強誘電体デバイスとは、強誘電体材料を応用したすべてのデバイスのことをいい、圧電デバイス、強誘電体メモリデバイス、電気光学デバイス等を広く含む。
【００１４】
また、強誘電体材料としては、特定のものに限定されるものではないが、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）が挙げられる。
【００１５】
また、本発明の圧電デバイスは、電界インプリントにより圧電歪みのメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたものである。そして、このメモリ機能は、電圧を印加せずとも所定の２値の圧電歪みを選択的に保持する。
【００１６】
また、本発明の誘電率検波型強誘電体メモリデバイスは、電界インプリントにより誘電率のメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたものである。そして、このメモリ機能は、電圧を印加せずとも所定の２値の誘電率を選択的に保持する。
【００１７】
また、本発明の電気光学デバイスは、電界インプリントにより屈折率のメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えたものである。そして、このメモリ機能は、電圧を印加せずとも所定の２値の屈折率を選択的に保持する。
【００１８】
本発明は、強誘電体デバイスにおいて、電圧を印加しない状態でも圧電歪み、誘電率、屈折率を所定の値に保持することのできる機構を提案するものである。以下、その原理について説明する。
【００１９】
図１の左側に従来の強誘電体の概念として、電界（Ｅ）に対する電束密度（Ｄ）の関係を表すグラフで示すように、強誘電体は、正の電界を印加してから電界をゼロとしたときの電束密度は正の値Ｐ＋をとり、負の電界を印加してから電界をゼロとしたときの電束密度は負の値Ｐ−をとる。このような電束密度の変化は分極方向の反転によって起こる。このように、自発分極の向きを記憶するメモリ機能を有することから、強誘電体は、不揮発性メモリであるＦｅＲＡＭに応用されている。なお、上記の正の値Ｐ＋と負の値Ｐ−の絶対値は同じになっている。
【００２０】
一方、強誘電体へ印加する電界に対する圧電歪み（Ｓ）、誘電率（ε）、屈折率（ｎ）のそれぞれの関係を表すグラフは左右対称となり、強誘電体の分極方向を反転させても、これらの物性値は一定となる。そして、正の電界を印加してから入力電圧をゼロとしたときと、負の電界を印加してから入力電圧をゼロとしたときのこれらの物性値は、それぞれ同一となる。したがって、強誘電体は、圧電歪み、誘電率、屈折率についてはメモリ機能を有しない。
【００２１】
つぎに、誘電印加方向にオフセット電界を付与、すなわち電界インプリントを施したものは、図１の右側に示すように、それぞれのグラフは左右方向にずれている。そして、分極方向の反転によって、電束密度（Ｄ）、圧電歪み（Ｓ）、誘電率（ε）、屈折率（ｎ）が分極反転前とは異なる値を示す。このように、電界インプリントによって強誘電体にメモリ機能が付与される。そして、このメモリ機能により、電界を印加せずとも所定の２値の圧電歪み、誘電率、屈折率を選択的に保持したままとなる。このような自発分極による２つの安定な圧電歪み、誘電率、屈折率を有する強誘電体材料は、消費電力を抑えた各種スイッチをはじめとする種々の強誘電体デバイスに応用することができる。
【００２２】
電界インプリントとは、電界の印加による分極反転の繰り返しによって強誘電体の分極に癖がつき、反転しにくくなる現象として知られており、従来から電界インプリントに関する現象は、強誘電体メモリに用いられる強誘電体薄膜における実験において観測されていた。この電界インプリントは、分極反転を用いたビット書き込み時に必要となる電圧（”０”書き込み時と”１”書き込み時）を変化させる。強誘電体メモリでは、電界に対して対称に分極反転させるため、電界インプリントをなくすことが求められる。したがって、いかにして電界インプリントをなくすかという研究がされ、基板界面層を除去する試みなどが行われてきた。
【００２３】
なお、現在、電界インプリントの原因として、（１）駆動電極界面付近の非反転強誘電体層、（２）強誘電体薄膜と駆動電極との格子ミスマッチング、（３）強誘電体の基板界面付近の格子欠陥による空間電荷層などが理由とされているが、まだ不明の点は多い。
【００２４】
本発明は、この電界インプリントを積極的に用いて強誘電体材料の圧電歪み、誘電率、屈折率にメモリ効果を付与し、このメモリ効果を付与した強誘電体材料を利用した、今までに全くない各種の強誘電体デバイスを提供する。
【００２５】
このような強誘電体デバイスの例としては、電力供給なしでその位置を保持し続けるスマート圧電スイッチが挙げられる。メモリ効果を付与した強誘電体材料を利用してメモリ保持機能付き圧電アクチュエータを構成することにより、ＲＦ−ＭＥＭＳスイッチなどに応用することが可能である。
【００２６】
従来の圧電アクチュエータでは、ある圧電変位を維持するためには、電圧を印可し続けなくてはならなかったが、本発明による圧電アクチュエータでは、電圧を０としてもある形状を保持し続けることができる。この駆動には、パルス電圧で駆動することが可能で、外部コンデンサに蓄えた電荷を駆動源とすることにより、小さい消費電力で駆動できるようになる。また、圧電駆動部を複数重ねる等の構造により、多値形状記憶とすることもできる。
【００２７】
なお、本発明による圧電アクチュエータは、バイモルフ圧電素子や積層圧電素子など、あらゆる形状タイプのものに応用ができる。また、圧電材料に関しても、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）だけにとどまらず、チタン酸鉛やチタン酸バリウム、ニオブ酸リチウム、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（ＰＬＺＴ）など多結晶、単結晶にかかわらずあらゆる材料に用いることができる。
【００２８】
また、誘電率変化を記録データとして保持する新しい原理の記録デバイスに応用できる。すなわち、交流電圧を印加した場合の電流値をデータとして検波することによる新しい原理のメモリが実現される。従来の電荷記録型のＦｅＲＡＭとは異なり、誘電率検波となるために、極めて単純な構造とすることができ、その結果、デバイスの高密度化に貢献することができる。
【００２９】
また、屈折率変化による光スマートスイッチに応用できる。現在、強誘電体の上部に三角形の電極を配置し、電圧を印加することにより光の伝搬方向を制御する光スイッチが研究されている。この場合、電圧の大きさにともない、光の伝搬方向が変化することになるが、メモリ効果を付与した強誘電体材料を利用することにより、電圧を印加しなくとも、ある方向に光の伝搬方向を保持することが可能となる。
【００３０】
さらに、光記憶素子に応用できる。上記の光スマートスイッチの光の伝搬方向に光検出器を用意しておけば、強誘電体の分極方向を検出することが可能になるために、光記憶素子として応用することができる。
【００３１】
本発明の強誘電体デバイスは、上記のほか、加速度やジャイロなどのセンサとして用いられる圧電センサとしても応用できる。ここでは圧電定数がメモリされることにより、感度の異なる圧電センサとすることができる。これは、電気機械結合係数、すなわち電気エネルギーと機械エネルギーの変換効率がメモリされることと同じである。さらに、圧電定数のヤング率は、電気機械結合係数の関数であるので、ヤング率もメモリされる。
【００３２】
また、強誘電体において、温度変化に伴い分極値が変化し、表面に電荷が励起される焦電効果という効果があるが、本発明の強誘電体デバイスでは、この焦電効果においてもメモリ効果を有するため、焦電定数がメモリされることにより、感度の異なる温度センサを構成することが可能である。
【００３３】
このような電界インプリントを応用したメモリ機能付き強誘電体デバイスは、特に消費電力を抑えて小型軽量化することが求められているモバイル機器などへの応用が期待される。
【００３４】
つぎに、電界インプリントを施す方法について説明する。なお、電界インプリントを施す方法は以下の方法に限定されるものではない。
【００３５】
図１の中央に示すように、導電性材料からなる導電性基板１上に、強誘電体材料からなる強誘電体膜２を形成し、強誘電体膜２上に電極３を置く。そして、好ましくは100℃以上の環境下で１kV/mm以上の電界を１時間以上印加しつづけることにより、強誘電体膜２に電界インプリントが施される。電界インプリントが施された強誘電体膜２への印加電界に対する電束密度（Ｄ）、圧電歪み（Ｓ）、誘電率（ε）、屈折率（ｎ）のそれぞれの関係を表すグラフは、図１の右側に示すように、左右方向にずれる。
【００３６】
なお、この電界インプリントの程度は、温度、電界、時間で制御可能であり、温度、電界、時間を制御することによって、強誘電体デバイスの目的や用途に応じた電界インプリントを施すことができる。温度が高いほど、電界が強いほど、時間が長いほど、電界インプリントの程度は大きくなり、図１に示すグラフのずれも大きくなる。また、強誘電体膜２を薄くすれば同じ電圧でも強い電界をかけることができる。
【００３７】
さらに、上記のような高温下で強電界を付与する処理を施さず、強誘電体材料の合成条件を変えることによっても、電界インプリントを施したのと同様な状態をつくりだし、その程度を制御することができる。例えば、強誘電体材料の結晶をエピタキシャル成長させることで、電界インプリントの原因となる（１）駆動電極界面付近の非反転強誘電体層、（２）強誘電体薄膜と駆動電極との格子ミスマッチング、（３）強誘電体の基板界面付近の格子欠陥による空間電荷層、などを生じさせ、電界インプリントが施されたのと同様な状態にすることができる。
【００３８】
あるいは、一方向に分極処理しておいた強誘電体材料において、駆動電界を調節することで部分的に分極反転を行わせることにより、電界インプリントが施されたのと同様のメモリ効果を付与することができる。
【００３９】
なお、本発明において、「電界インプリント」とは、合成条件を変えることによって電界インプリントを施したのと同様な状態をつくりだすこと、一方向に分極処理した強誘電体材料において、駆動電界を適当に調節することで部分的に分極反転を行わせることによって電界インプリントを施したのと同様の状態をつくりだすことを含む。
【００４０】
以下、具体例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されることなく、種々の変形実施が可能である。
【実施例１】
【００４１】
電界インプリントによりメモリ機能を付与した強誘電体材料を、圧電デバイスとしての屈曲型圧電アクチュエータに応用した例について説明する。
【００４２】
図２の左側に示すように、従来の強誘電体を用いた屈曲型圧電アクチュエータは、電圧の印加時には強誘電体の圧電歪みの変化により屈曲するが、電圧を印加しないと圧電歪みがもとの値に戻り、もとの直線状の形状となる。このように、従来の強誘電体を用いた屈曲型圧電アクチュエータはメモリ機能を有しない。
【００４３】
これに対し、電界インプリントによりメモリ機能を与えた強誘電体を用いた屈曲型圧電アクチュエータは、例えば図２の右側に示すように、正の電圧を与えた後は、電圧の印加を停止しても所定のメモリ機能安定点で屈曲した形状を保持する。つぎに、負の電圧を与えた後は、電圧の印加を停止すると、別のメモリ機能安定点で形状を保持する。このように、電界インプリントによりメモリ機能を与えた強誘電体を用いた屈曲型圧電アクチュエータは、メモリ機能を有する。
【００４４】
なお、従来の圧電アクチュエータでは、分極反転しない外部電界範囲での駆動が行われていた。これは、外部電界と圧電歪みによる変位の関係を示すグラフ、いわゆる圧電歪みバタフライ曲線が圧電歪み軸に対して対称である場合には、分極反転しても圧電歪みは変化しないということと、分極反転すると外部電界に対する分極歪み方向が逆転してしまうためである。
【００４５】
実際に、市販の屈曲型圧電アクチュエータ（日本セラテック社製LPD3713X）に電界インプリントによりメモリ機能を与えた。
【００４６】
用いた屈曲型圧電アクチュエータは、図３に示すように、全体の厚さが0.6mmで、厚さ0.2mmの金属シム11の上下に厚さ0.2mmのチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ)12が貼り付けてあり、幅は13.4mm、全体の長さ37mmの内、28mmにＰＺＴがあり、残りの9mmの金属のみの部分を固定するバイモルフ構造となっている。ＰＺＴの上には駆動用の電極13が設けられており、表裏面を導線14で接続している。本実施例では、この導線14を切断し、片面のＰＺＴのみを駆動するユニモルフとして用いた。また、このアクチュエータは予め分極処理されているが、電界インプリントに先立ち５Hzの180Vの比較的大きな電圧を印可することにより、分極のされていない初期状態にした。
【００４７】
予め150℃にしてある電気炉（ヤマト科学社製DKN302）中にアクチュエータを入れ、電気炉外の高電圧電源（メス−テック社製 M-2601）と接続して、700Vの直流電圧を印可した。２時間の後に、電源をはずして短絡させた後に、電気炉から取り出し、印加電圧と圧電歪みによる変位の関係、いわゆる圧電歪みバタフライ曲線を測定した。その結果を図４に示す。
【００４８】
なお、圧電歪みバタフライ曲線を測定するときの印加電圧は、ファンクションジェネレータ（NF1946）からの出力を高速アンプ（NF4010）で増幅してバイモルフに印加した。圧電歪みによる変位はレーザー変位計（キーエンス社製 LC2400）により測定した。そして、印加電圧をCh1、圧電歪みによる変位をCh2として、オシロスコープにより印加電圧と圧電歪みによる変位の関係を求めた。
【００４９】
図４に示す結果から、圧電歪みバタフライ曲線が、電圧軸のプラス方向にシフトしていることがわかった。このグラフでは、電圧軸すなわち横軸のプラス方向は電界方向が下部電極としての中央の金属シム11から上部の電極13に向かう方向を取っている。したがって、上部の電極13に与えた電圧を反転させたものが横軸である。電界インプリントの処理では、上部の電極13に700Vを加えた状態で保持したために、分極方向は下向きが安定な状態になる。したがって、マイナス方向の分極が安定になるように電界インプリントが生じることになる。この結果、圧電歪みバタフライ曲線は、右にシフトすることが予想されるが、これは図２に示す結果と一致した。
【００５０】
150℃の温度でさらに２時間、同じ700Vの直流電圧を印加した結果、圧電歪みバタフライ曲線は図５に示すように、さらに右にシフトした。また、新たなアクチュエータを用いて150℃の温度で逆方向の700Vの直流電圧を２時間印可した場合の圧電歪みバタフライ曲線は図６に示すように、逆向きの左にシフトした。
【００５１】
以上のように、本実施例では、電界の向き、電圧を印加する時間により、電界インプリントの大きさと向きを制御できることが確認された。
【００５２】
つぎに、上記の150℃の環境で700Vの直流電圧を計４時間印加したアクチュエータを用いて、その形状記憶メモリ特性を評価した。パルス幅は0.1秒として、プラスパルスとマイナスパルスを交互に印可することにより、圧電歪みによる変位を測定した。なお、分極反転をさせるためのこれらのパルス印加の後は、駆動電圧を０とした。図７に示す結果から、分極反転をしたのちに電圧を０とすると、分極反転をする前と比べて0.12mm程度の変位を維持し続けていることがわかった。すなわち、電界インプリントにより、分極方向に伴って２つの圧電歪み安定点を有するようになり、形状記憶圧電アクチュエータとして機能することが確認された。
【００５３】
なお、本実施例においては、ＰＺＴユニモルフを例にとって説明したが、この構造に限定されるものではなく、全ての構造の圧電アクチュエータに応用が可能である。電圧０としても圧電変位を維持し続けることから、RF-MEMSスイッチなどの小型スイッチやマイクロ流路バルブなどに適用することで、消費電力を抑制することに貢献できる。また、パルス駆動による駆動電圧の低減を図ることができ、さらにアクチュエータの構造を工夫することによって、多値形状記憶型のアクチュエータに適用することもできる。
【実施例２】
【００５４】
強誘電体材料の合成条件により電界インプリントが施されたのと同様な状態となる例について説明する。
【００５５】
（１）チタン酸鉛薄膜（合成条件１）
水熱合成法により、チタン酸鉛（ＰＴＯ）のエピタキシャル薄膜をSrRuO3基板上に形成した。反応温度は150℃、反応時間は24時間、原料として、硝酸鉛（Pb(NO3)2）2.26ｇ、酸化チタン（TiO2）0.393ｇ、10NのKOH水溶液15mlを用いた。得られたＰＴＯ薄膜の厚さは100nmであり、さらに、この薄膜上にプラチナ電極を蒸着により形成した。
【００５６】
得られたＰＴＯ薄膜の印加電圧に対する分極、誘電率の関係を表すヒステリス曲線を、それぞれ図８、図９に示す。
【００５７】
本実施例のＰＴＯ薄膜は、高温下で強電界を付与する処理を施さずとも、左方向にずれたヒステリス曲線を示した。
【００５８】
（２）チタン酸鉛薄膜（合成条件２）
水熱合成法により、チタン酸鉛（ＰＴＯ）のエピタキシャル薄膜を、SrTiO3（ＳＴＯ）（100）単結晶上のエピタキシャルSrRuO3薄膜上に形成した。反応温度は150℃、反応時間は24時間、原料として、硝酸鉛1.0ｇ、酸化チタン0.2ｇ、10NのKOH水溶液15mlを用いた。得られたＰＴＯ薄膜の厚さは430nmであり、さらに、この薄膜上にプラチナ電極を蒸着により形成した。
【００５９】
得られたＰＴＯ薄膜の印加電圧に対する変位、分極、誘電率の関係を表すヒステリス曲線は、それぞれ図１０、図１１、図１２に示すように、上記合成条件（１）の場合よりもさらに左方向にずれたものであった。
【００６０】
（３）チタン酸ジルコン酸鉛薄膜
水熱合成法により、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のエピタキシャル薄膜を、SrTiO3（ＳＴＯ）（100）単結晶上のエピタキシャルSrRuO3薄膜上に形成した。反応温度は150℃、反応時間は9時間、原料として、硝酸鉛2.64ｇ、オキシ塩化ジルコニウム八水和物（ZrOCl48H2O）0.74ｇ、酸化チタン0.2ｇ、10NのKOH水溶液15mlを用いた。得られたＰＺＴ薄膜の厚さは500nmであり、さらに、この薄膜上にプラチナ電極を蒸着により形成した。
【００６１】
得られたＰＺＴ薄膜の印加電圧に対する分極の関係を表すヒステリス曲線は、図１３に示すように、右方向にずれたものであった。
【００６２】
以上のように、高温下で強電界を付与する処理を施さずとも、強誘電体材料の合成条件を変えることによって電界インプリントを施したのと同様な状態とし、或いはその程度を制御することができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】電界インプリントにより圧電歪み、誘電率、屈折率のメモリ機能を付与された強誘電体材料の特性を示す説明図である。
【図２】電界インプリントにより圧電歪みのメモリ機能を付与された強誘電体材料を備えた本発明の圧電アクチュエータの動作を示す説明図である。
【図３】実施例１で用いた屈曲型圧電アクチュエータを示す上面図及び側面図である。
【図４】実施例１における電界インプリント処理２時間の圧電歪みバタフライ曲線を示すグラフである。
【図５】実施例１における電界インプリント処理４時間の圧電歪みバタフライ曲線を示すグラフである。
【図６】実施例１における電界インプリント処理を逆方向に行った場合の圧電歪みバタフライ曲線を示すグラフである。
【図７】実施例１の圧電アクチュエータの駆動を示すグラフである。
【図８】実施例２のチタン酸鉛薄膜（合成条件１）の電圧−分極ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図９】実施例２のチタン酸鉛薄膜（合成条件１）の電圧−誘電率ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図１０】実施例２のチタン酸鉛薄膜（合成条件２）の電圧−変位ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図１１】実施例２のチタン酸鉛薄膜（合成条件２）の電圧−分極ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図１２】実施例２のチタン酸鉛薄膜（合成条件２）の電圧−誘電率ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図１３】実施例２のチタン酸ジルコン酸鉛薄膜の電圧−分極ヒステリス曲線を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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