(57)【要約】【課題】機能水およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る機能水は、水とアルコールとを含み、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水のＯＨ基に由来するピークと、アルコールのＯＨ基に由来するピークとがひとつのピークをなす。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水とアルコールとを含み、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水のＯＨ基に由来するピークと、アルコールのＯＨ基に由来するピークとがひとつのピークをなす、機能水。
【請求項２】
請求項１において、
前記ひとつのピークは、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水とアルコールとの混合液での、水のＯＨ基に由来する化学シフト値とアルコールのＯＨ基に由来する化学シフト値との間に化学シフト値を有する、機能水。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記アルコールはエタノールであり、前記ひとつのピークの化学シフト値は４．４８ｐｐｍである、機能水。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
さらに、４０〜１００ｍｇ／リットルの溶存酸素を含む、機能水。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記アルコールは、炭素数が１〜４である、機能水。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
示差走査熱量測定によって求められる凝固点は、水とアルコールとの混合液に比べて低い、機能水。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
示差走査熱量測定によって求められる融解および凝固エンタルピーは、水とアルコールとの混合液に比べて小さい、機能水。
【請求項８】
水およびアルコールを含む原料ガスをガス混合部に導入する工程と、
前記ガス混合部から排出されたガスを凝縮部において液化し、機能水を得る工程と、を含み、
前記ガス混合部は、複数のガス室部を有し、隣り合うガス室部は複数の連通管によって連結され、
前記原料ガスは、前記ガス室部および前記連通管を経ることにより、圧縮と衝突を繰り返した状態で混合される、機能水の製造方法。
【請求項９】
請求項８において、
前記ガス室部に対して、上下に隣り合う前記複数の連通管は、平面視において、重なっていない、機能水の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、
さらに、原料ガスに酸素が含まれる、機能水の製造方法。
【請求項１１】
基体の上方に材料層を形成する工程と、
水、アルコールおよび酸素を含む原料ガスをガス混合部に導入する工程と、
前記ガス混合部内のガスを加熱して、酸化炉内に供給し、前記材料層を酸化させる工程と、を含み、
前記ガス混合部は、複数のガス室部を有し、隣り合うガス室部は複数の連通管によって連結され、
前記原料ガスは、前記ガス室部および前記連通管を経ることにより、圧縮と衝突を繰り返した状態で混合される、セラミックス膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記材料層を形成する工程は、
前記基体の上方に、前記セラミックス膜の原料溶液を含む溶液を塗布する工程と、
塗布された前記溶液に対して熱処理を行う工程と、を含む、セラミックス膜の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２において、
前記材料層を酸化させる工程における前記基体の温度は、２００℃以上５００℃以下である、セラミックス膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能水、機能水の製造方法およびセラミックス膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液体のミクロ構造や諸物性に関する研究が盛んに行われるようになった。しかし、液体は、気体や固体に比べて電子顕微鏡、Ｘ線解析法などの確立した分析法がないためにその構造が充分に明らかにされていないのが実情である。
【０００３】
本願の発明者によれば、特定の方法で得られた、アルコールを含む水は極めて興味深い特性を有し、アルコールと水との混合物とは全く異なる特性を有することが見出された。
【０００４】
ところで、次世代型メモリの一つとして、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）が期待されている。また、高画質、高速印刷を可能にするプリンタとして、インクジェットプリンタが知られている。これら強誘電体メモリやインクジェットプリンタのヘッドなどには、強誘電体や圧電体からなるセラミックス膜を用いることができる。通常、このセラミックス膜の形成工程は、高温（例えば６００℃〜８５０℃程度）で行われる熱処理工程を有する（例えば特開２００１−２２３４０４号公報参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２３４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、アルコールを含む機能水およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、低温で成膜できるセラミックス膜の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる機能水は、水とアルコールとを含み、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水のＯＨ基に由来するピークと、アルコールのＯＨ基に由来するピークとがひとつのピークをなす。
【０００８】
本発明の機能水において、前記ひとつのピークは、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水とアルコールとの混合液での、水のＯＨ基に由来する化学シフト値とアルコールのＯＨ基に由来する化学シフト値との間に化学シフト値を有することができる。
【０００９】
本発明の機能水において、前記アルコールはエタノールであり、前記ひとつのピークの化学シフト値は４．４８ｐｐｍであることができる。
【００１０】
本発明の機能水において、さらに、４０〜１００ｍｇ／リットルの溶存酸素を含むことができる。
【００１１】
本発明の機能水において、前記アルコールは、炭素数が１〜４であることができる。
【００１２】
本発明の機能水において、示差走査熱量測定（ＤＳＣ；differential  scanning  calorimetry）によって求められる凝固点は、水とアルコールとの混合液に比べて低いことができる。
【００１３】
本発明の機能水において、ＤＳＣ測定によって求められる融解および凝固エンタルピーは、水とアルコールとの混合液に比べて小さいことができる。
【００１４】
本発明にかかる機能水の製造方法は、
水およびアルコールを含む原料ガスをガス混合部に導入する工程と、
前記ガス混合部から排出されたガスを凝縮部において液化し、機能水を得る工程と、を含み、
前記ガス混合部は、複数のガス室部を有し、隣り合うガス室部は複数の連通管によって連結され、
前記原料ガスは、前記ガス室部および前記連通管を経ることにより、圧縮と衝突を繰り返した状態で混合される。
【００１５】
本発明の機能水の製造方法において、前記ガス室部に対して、上下に隣り合う前記複数の連通管は、平面視において、重なっていないことができる。
【００１６】
本発明の機能水の製造方法において、さらに、原料ガスに酸素が含まれることができる。
【００１７】
本発明にかかるセラミックス膜の製造方法は、
基体の上方に材料層を形成する工程と、
水、アルコールおよび酸素を含む原料ガスをガス混合部に導入する工程と、
前記ガス混合部内のガスを加熱して、酸化炉内に供給し、前記材料層を酸化させる工程と、を含み、
前記ガス混合部は、複数のガス室部を有し、隣り合うガス室部は複数の連通管によって連結され、
前記原料ガスは、前記ガス室部および前記連通管を経ることにより、圧縮と衝突を繰り返した状態で混合される。
【００１８】
本発明のセラミックス膜の製造方法において、
前記材料層を形成する工程は、
前記基体の上方に、前記セラミックス膜の原料溶液を含む溶液を塗布する工程と、
塗布された前記溶液に対して熱処理を行う工程と、を含むことができる。
【００１９】
このセラミックス膜の製造方法によれば、通常のセラミックス膜の製法に比べ、低温でセラミックス膜を成膜することができる。
【００２０】
本発明のセラミックス膜の製造方法において、前記材料層を酸化させる工程における前記基体の温度は、２００℃以上５００℃以下であることができる。
【００２１】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を積層する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを積層するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを積層するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
１．機能水およびその製造方法
１．１．機能水の製造方法
まず、本実施形態にかかる機能水の製造方法について述べる。図１は、本実施形態の機能水を製造するための方法および機能水の製造装置１００を模式的に示す図である。
【００２４】
図１に示すように、機能水の製造装置１００は、ガス混合部３０と、該ガス混合部３０に接続された凝縮部４０とを含む。
【００２５】
ガス混合部３０は、複数のガス室部３４と、複数の連通管３５と、導入部３６と、供給管３２と、ガス収容部３９と、加熱部３８とを有する。供給管３２からは、機能水のガスが噴射される。機能水については後に詳述する。供給管３２は、例えば、細長い円柱管であることができる。なお、図示の例では、供給管３２は管状であるが、例えば、最下段のガス室部３４の下面に開口部を設け、該開口部を供給管とすることもできる。
【００２６】
複数のガス室部３４は、供給管３２の上方に間隔を空けて配置されている。図１に示す例では、ガス室部３４は、７段に形成されているが、この数は特に限定されず、必要に応じて増減可能である。複数の連通管３５は、これら複数のガス室部３４のそれぞれを連結している。各段に配置される連通管３５の数は、特に限定されず、必要に応じて増減可能である。図２に示すように、ガス室部３４に対して、上下に隣り合う複数の連通管３５は、平面視において、重なっていないことができる。また、ガス室部３４に対して、上下に隣り合う複数の連通管３５は、平面視において、位置をずらして配置されていることができる。図示の例では、平面視において、ガス室部３４の中心に対して、４５度ずらして配置されている。なお、図２は、製造装置１００の要部を模式的に示す斜視図であり、便宜上、部材の数、サイズなどを簡略化して示している。ガス室部３４は、図示のように、例えば、平たい円柱管であることができる。また、連通管３５は、図示のように、例えば、細長い円柱管であることができる。ガス室部３４の平面視における径は、図示のように、連通管３５の平面視における径よりも大きい。なお、ガス室部３４および連通管３５の形状や大きさなどは、図示の例に限定されるわけではなく、必要に応じて変更可能である。
【００２７】
導入部３６には、少なくとも水およびアルコールを含む原料ガスが導入される。原料ガスは機能水の用途によって他の物質を含むことができる。たとえば、原料ガスは、さらに酸素、水素、窒素などを含むことができる。導入部３６は、図示のように、例えば、円柱管であることができる。加熱部３８は、複数のガス室部３４および複数の連通管３５を加熱することができる。
【００２８】
なお、ガス室部３４および連通管３５は、例えば、図３に示すような形状および配置とすることもできる。図３は、製造装置１００の要部の変形例を模式的に示す斜視図であり、便宜上、部材の数、サイズなどを簡略化して示している。ガス室部３４は、図示のように、例えば、環状管であることができる。ガス室部３４の平面視における外径は、図示のように、連通管３５の平面視における径よりも大きい。図示の例では、ガス室部３４に対して、上下に隣り合う複数の連通管３５は、平面視において、ガス室部３４の中心に対して、４５度ずらして配置されている。最上段のガス室部３４は、複数（図示の例では６つ）の接続管３７によって、導入部３６と連結されている。導入部３６は、図示のように、例えば、下側が閉じている円柱管であることができる。接続管３７は、平面視において、導入部３６を中心として放射状に配置されている。なお、この変形例は一例であって、これに限定されるわけではない。
【００２９】
凝縮部４０は、連結管４２を介してガス混合部３０のガス収容部３９と接続されている。凝縮部４０では、例えば、冷媒を用いた熱交換によってガスを冷却して液化する。凝縮部４０においてガスを液化する方法は特に限定されず、冷却などの公知の方法を用いることができる。凝縮部４０において液化された機能水は、排出管４４から取り出すことができる。連結管４２および排出管４４には、図示しないバルブなどを設けることができる。
【００３０】
次に、上述した製造装置１００を用いて機能水を製造する方法について、図１を参照して説明する。
【００３１】
本実施形態にかかる機能水の製造方法は、少なくとも水およびアルコールを含む原料ガスをガス混合部３０に導入する工程と、ガス混合部３０から排出されたガスを凝縮部４０において液化し、機能水を得る工程と、を含む。
【００３２】
原料ガスをガス混合部３０に導入するには、原料ガスは、導入部３６に導入される。導入部３６内のガスは、最上段に配置されたガス室部３４に供給される。この際、導入部３６から噴射されたガスは、ガス室部３４の底面に衝突して拡散する。そして、ガスは、最上段のガス室部３４に連結された複数の連通管３５を介して、圧縮されながらその下段に配置されたガス室部３４に供給される。この際にも、複数の連通管３５から噴射されたガスは、ガス室部３４の底面に衝突して拡散する。このようにして、導入部３６に導入されたガスは、最上段のガス室部３４から最下段のガス室部３４まで、ガス室部３４の底面での衝突と連通管３５での圧縮を繰り返して流れていくことができる。
【００３３】
ガス室部３４および連通管３５は、加熱部３８によって加熱されており、内部を流れるガスも加熱される。最上段のガス室部３４から最下段のガス室部３４まで流れたガスは、供給管３２から活性なガスとしてガス収容部３９内に噴射される。そして、ガス収容部３９内のガスは、連結管４２を介して凝縮部４０に供給され、冷却などの方法で液化されて機能水が得られる。凝縮部４０内で形成された機能水は、排出管４４から取り出すことができる。
【００３４】
１．２．機能水
次に、上記製造方法によって得られた、本実施形態に係る機能水について説明する。
【００３５】
本実施形態にかかる機能水は、水とアルコールとを含み、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水のＯＨ基に由来するピークと、アルコールのＯＨ基に由来するピークとがひとつのピークをなす。さらに、本実施形態の機能水において、前記ひとつのピークは、５０℃での１Ｈ−ＮＭＲ分析において、水とアルコールの混合液での、水のＯＨ基に由来する化学シフト値とアルコールのＯＨ基に由来する化学シフト値との間に化学シフト値を有することができる。
【００３６】
本実施形態の機能水が上述した１Ｈ−ＮＭＲ分析における特徴を有することから、単に、アルコールと水との混合液とは異なることが分かる。このことを１Ｈ−ＮＭＲ分析結果により以下に具体的に説明する。
【００３７】
図４は、原料ガスとしてアルコールを含まない水のみを用い、図１に示す製造装置１００を用いて得られた水のチャートを示す。図５は、比較のための精製水のチャートを示す。この精製水としては、例えばイオン交換水を用いることができる。図４および図５から、製造装置１００を用いて得られた水および精製水のいずれもほとんど同じ化学シフト値（４．２４ｐｐｍ）を有する。
【００３８】
図６は、本実施形態の機能水のチャートを示す。具体的には、機能水は、原料ガスとして水とアルコールとを用い、上述した本実施形態にかかる製造方法によって得られたものである。図示のチャートを得るためのサンプルとしては、原料ガスとして、エタノールと水とを１：２のモル比で用いた。図６から、この機能水では、ＯＨ基に由来するピークがひとつであり、その化学シフト値は４．４８ｐｐｍであった。
【００３９】
これに対し、図７は、精製水とエタノールの混合液のチャートを示す。図示のチャートを得るためのサンプルとしては、エタノールと精製水とを１：２のモル比で用いた。図７から、この混合液では、ＯＨ基に由来するピークが２つあった。そして、水のＯＨ基に由来するピークの化学シフト値は４．４５ｐｐｍであり、エタノールのＯＨ基に由来するピークの化学シフト値は５．１１ｐｐｍであった。
【００４０】
以上のことから、次のことがいえる。すなわち、精製水とアルコールとの混合液では、それぞれのＯＨ基に由来するピークがあることから、両者は分子レベルあるいはクラスターレベルで分離している。これに対し、本実施形態にかかる機能水では、ＯＨ基に由来するピークがひとつであることから、両者は少なくともクラスターレベルで結合した構成を有していると考えられる。すなわち、本実施形態の機能水は、水のクラスターの一部がアルコールによって置換された構造、あるいはアルコールのクラスターの一部が水によって置換された構造を有すると考えられる。
【００４１】
図８は、ＤＳＣ法によって測定した凝固および融解エンタルピーのチャートを示す図である。図８において、符号ａで示すチャートは、本実施形態にかかる機能水のチャートであり、符号ｂで示すチャートは、比較のための精製水とアルコールとの混合液のチャートである。機能水は、原料ガスとして水とアルコールとを用い、上述した本実施形態にかかる製造方法によって得られたものである。図示のチャートを得るためのサンプルとしては、原料ガスとして、エタノールと水とを１：２のモル比で用いた。アルコールと精製水との混合液としては、エタノールと精製水を１：２のモル比で用いたものである。
【００４２】
図８から、本実施形態にかかる機能水の凝固エンタルピーを示すピークは、精製水とエタノールとの混合液の凝固エンタルピーを示すピークより低温度側にみられる。このことから、本実施形態の機能水は、ＤＳＣ測定によって求められる凝固点が、水とエタノールとの混合液に比べて低いことがわかった。
【００４３】
また、図８から、本実施形態にかかる機能水の凝固および融解エンタルピーを示すピークの面積は、精製水とエタノールとの混合液の凝固エンタルピーを示すピークの面積より小さい。具体的には、機能水の融解エンタルピーは８６．５Ｊ／ｇであり、混合液の融解エンタルピーは１０９．１Ｊ／ｇであった。また、機能水の凝固エンタルピーは６３．１Ｊ／ｇであり、混合液の凝固エンタルピーは７４．９Ｊ／ｇであった。このことから、本実施形態の機能水は、混合液に比べて、クラスターの見かけの分子量が大きいことが分かった。
【００４４】
本実施形態の機能水は、用途に応じて、水とアルコール以外に他の物質を含むことができる。例えば、原料ガスとして酸素を含む場合には、機能水は４０〜１００ｍｇ／ｌの溶存酸素を含むことができる。通常、水に含まれる溶存酸素は３〜４ｍｇ／ｌであることから、本実施形態の機能水では極めて高い濃度で酸素を含むことができる。
【００４５】
本実施形態の機能水において、前記アルコールは、炭素数が１〜４であることができる。また、機能水に含まれるアルコールと水の割合は特に限定されず、用途に応じて任意の割合で混合することができる。
【００４６】
本実施形態にかかる機能水は、各種の用途、例えば、飲料などの食品、医薬品、工業用水、農業用水などの多くの分野で有用である。例えば、さらに酸素を含む機能水は、後述する水蒸気酸化に用いることにより、圧電体あるいは強誘電体の結晶化温度を格段に低くできる。
【００４７】
２．セラミックス膜の製造方法
図９〜図１１は、本実施形態に係るセラミックス膜の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図１０は、本実施形態に係るセラミックスの製造方法に用いられる製造装置２００を示す概略図でもある。
【００４８】
以下、本実施形態に係るセラミックス膜の製造方法について説明する。
【００４９】
（Ａ）まず、図９に示すように、基体２上にセラミックス膜を形成するための材料層５を積層する。基体２としては、例えば、半導体基板、樹脂基板など、あるいは、これらの基板上に絶縁層あるいは導電層などが積層されたものなどを用いることができ、特に限定されない。導電層（下部電極）としては、例えば、白金（Ｐｔ）、あるいは、白金の上にペロブスカイト構造の導電性酸化物（例えばＬａＮｉＯ３、ＳｒＲｕＯ３など）を積層した膜などを用いることができ、特に限定されない。導電層は、例えば、スパッタ法、スピンコート法、ＣＶＤ法、レーザアブレーション法などにより形成されることができる。
【００５０】
材料層５は、例えば、スピンコート法などを用いて、セラミックス膜が所望の組成比となるように複数の原料溶液を所望の比で混合した溶液を基体２上に塗布する（混合溶液塗布工程）。原料溶液については、セラミックス膜となる材料の構成金属を含む有機金属を各金属が所望のモル比となるように混合し、アルコール（ｎ−ブタノール等）などの有機溶媒を用いて、これを溶解または分散させることにより作製できる。セラミックス膜となる材料の構成金属としては、例えば、セラミックス膜としてニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ３）（以下「ＰＺＴＮ」ともいう）を用いる場合には、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂである。また、有機金属としては、例えば、金属アルコキシド、有機酸塩などを用いることができる。なお、セラミックス膜としては、ＰＺＴＮに限定されるわけではなく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）などの種々の酸化物を用いることができる。
【００５１】
原料溶液には、必要に応じて安定化剤等の各種添加剤を添加することができる。原料溶液に加水分解・重縮合を起こさせる場合には、原料溶液に適当な量の水とともに、触媒として酸あるいは塩基を添加することができる。
【００５２】
次に、大気雰囲気下でホットプレート等を用い、原料溶液に用いた溶媒の沸点よりも例えば１０℃程度高い温度（例えば１５０℃）で熱処理を行う（乾燥熱処理工程）。
【００５３】
次に、原料溶液に用いた有機金属の配位子を分解、除去すべく、大気雰囲気下でホットプレート等を用い、例えば３００℃〜３５０℃程度で熱処理を行う（脱脂熱処理工程）。
【００５４】
なお、上述した混合溶液塗布工程、乾燥熱処理工程、脱脂熱処理工程の一連の工程を所望の膜厚に応じて適宜回数繰り返すことができる。
【００５５】
以上の工程により、図９に示すように、基体２の上に材料層５が形成された積層体１０が得られる。
【００５６】
（Ｂ）次に、図１０および図１１に示すように、セラミックス膜の製造装置２００を用いてセラミックス膜６を形成する。製造装置２００において、図１に示した製造装置１００と実質的に同じ部材には同符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５７】
本実施形態に係るセラミックス膜の製造に用いられる製造装置２００は、酸化炉２０と、基体搭載部１２と、ガス混合部３０と、を含む。
【００５８】
基体搭載部１２は、酸化炉２０内に設けられている。基体搭載部１２は、上述した工程により材料層５が積層された基体２（積層体１０）を搭載することができる。基体搭載部１２は、ヒーターを備えていることができる。このヒーターによって、積層体１０を加熱することができる。
【００５９】
ガス混合部３０は、基体搭載部１２の上方に設けられている。ガス混合部３０は、図１に示す製造装置１００と同様である。すなわち、ガス混合部３０は、供給管３２と、複数のガス室部３４と、複数の連通管３５と、導入部３６と、加熱部３８と、を含む。供給管３２からは、基体搭載部１２に向けて活性な酸化性ガスが噴射（供給）される。活性な酸化性ガスには、例えば、水、アルコールおよび酸素などが含まれることができる。この酸化性ガスを液化すると、前述した酸素を高濃度で含む本実施形態の機能水となる。
【００６０】
上述したセラミックス膜の製造装置２００を用いて、セラミックス膜６を形成する。具体的には、まず、図１１に示すように、基体搭載部１２に材料層５が積層された基体２（積層体１０）をセットする。次に、水蒸気、アルコールガスおよび酸素ガスを含む原料ガスをガス混合部３０に導入する。原料ガスは、まず、導入部３６に導入される。導入部３６内のガスは、最上段に配置されたガス室部３４に供給される。この際、導入部３６から噴射されたガスは、ガス室部３４の底面に衝突して拡散する。そして、ガスは、最上段のガス室部３４に連結された複数の連通管３５を介して圧縮されながら、その下段に配置されたガス室部３４に供給される。この際にも、複数の連通管３５から噴射されたガスは、ガス室部３４の底面に衝突して拡散する。このようにして、導入部３６に導入されたガスは、最上段のガス室部３４から最下段のガス室部３４まで、連通管３５での圧縮とガス室部３４の底面での衝突を繰り返して流れていくことができる。
【００６１】
ガス室部３４および連通管３５は、加熱部３８によって加熱されており、内部を流れるガスも加熱される。最上段のガス室部３４から最下段のガス室部３４まで流れたガスは、供給管３２から活性な酸化性ガスとして酸化炉２０内に噴射（供給）される。酸化炉２０内では、基体搭載部１２によって、積層体１０が加熱されている。このようにして、活性な酸化性ガスの雰囲気中にて、材料層５に対して熱処理を行うことができる。これにより、材料層５が酸化され、結晶化して、図１１に示すように、セラミックス膜６が形成される。この熱処理工程における基体２の温度は、例えば、２００℃以上５００℃以下、さらに、２００℃以上３００℃以下とすることができる。
【００６２】
以上の工程によって、本実施形態に係るセラミックス膜６を製造することができる。
【００６３】
なお、必要に応じてセラミックス膜６上に導電層（上部電極）を形成することができる。導電層としては前述した導電層（下部電極）と同様なものを用いることができる。
【００６４】
次に、セラミックス膜の製造方法について行った実施例について述べる。
【００６５】
図１２および図１３は、基体２の温度を２００℃として実験を行った場合のＸ線回折測定の結果である。なお、図１２は、下部電極として（１１１）配向した白金（Ｐｔ）を用い、セラミックス膜６としてＰＺＴＮを用いた場合である。図１３は、下部電極として白金の上に（１００）配向したＬａＮｉＯ３を積層した膜を用い、セラミックス膜６としてＰＺＴＮを用いた場合である。また、図１２および図１３は、原料ガスとして水蒸気、アルコールガスおよび酸素ガスを用いた場合である。図１２および図１３に示すように、熱処理工程における基体２の温度が２００℃の場合に、良好な配向性で結晶化したセラミックス膜６を得られることが確認された。
【００６６】
本実施形態によれば、上述したように、通常のセラミックス膜の製法に比べ、かなり低温で、具体的には、基体２の温度が２００℃以上３００℃以下でセラミックス膜６を成膜することができる。この理由は、以下のように推測される。
【００６７】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態に係る機能水の製造方法およびこれに用いられる製造装置を模式的に示す図。
【図２】機能水の製造装置を示す概略図。
【図３】機能水の製造装置の変形例を示す概略図。
【図４】図１に示す製造装置によって得られた水の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す図。
【図５】精製水の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す図。
【図６】機能水の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す図。
【図７】精製水とアルコールとの混合液の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果を示す図。
【図８】機能水と混合液のＤＳＣ測定の結果を示す図。
【図９】本実施形態に係るセラミックス膜の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係るセラミックス膜の製造方法および製造装置を模式的に示す図。
【図１１】本実施形態に係るセラミックス膜の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】セラミックス膜のＸ線解析結果を示す図。
【図１３】セラミックス膜のＸ線解析結果を示す図。
【符号の説明】
【００６９】
２  基体、５  材料層、６  セラミックス膜、１０  積層体、１２  基体搭載部、
２０  酸化炉、３０  ガス混合部、３２  供給部、３４  ガス室部、３５  連通管、
３６  導入部、３７  接続管、３８  加熱部、３９  ガス収容部、４０  凝縮部、
１００，２００  製造装置
【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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【図８】
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