(57)【要約】【課題】鉛を含まず，高い圧電特性及び誘電特性を有し，特に圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，及び比誘電率のいずれか一つ以上に優れた圧電磁器組成物及びその製造方法，並びに該圧電磁器組成物を利用した圧電素子及び誘電素子を提供すること。【解決手段】一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物である。該圧電磁器組成物は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなる。そして，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．１０ｍｏｌである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．１０ｍｏｌであることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２】
請求項１において，上記添加元素は，上記一般式で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部に置換して含有されていることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項３】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０８ｍｏｌ以下であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項４】
請求項３において，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項５】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｂｉを添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．００４ｍｏｌであることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数よりも，大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の電気機械結合係数Ｋｐは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の電気機械結合係数Ｋｐよりも，大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の圧電ｇ31定数は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の圧電ｇ31定数よりも，大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の機械的品質係数Ｑｍは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の機械的品質係数Ｑｍよりも，大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の比誘電率は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の比誘電率よりも大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物の誘電損失は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の誘電損失よりも小さいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物のキュリー温度Ｔｃは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物のキュリー温度Ｔｃよりも大きいことを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３０以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，機械的品質係数Ｑｍが５０以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，比誘電率が４００以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項において，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０９以下であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項において，上記圧電磁器組成物は，キュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２０】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２１】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎで，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２２】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２３】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，機械的品質係数Ｑｍが５０以上で，かつキュリー温度がＴｃが２００以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２４】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０９以下で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２５】
請求項１〜１２のいずれか一項において，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上で，かつ電気機械結合係数Ｋｐが０．３以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２６】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる１種以上の金属元素を含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項２７】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれる１種以上の金属元素を含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項２８】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｂｉを含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項２９】
Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有される金属元素による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３０】
請求項２９において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＭｇＯ，ＭｇＣＯ3，ＣａＯ，ＣａＣＯ3，ＳｒＯ，ＳｒＣＯ3，ＢａＯ，及びＢａＣＯ3から選ばれるいずれか１種以上であることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３１】
Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有される金属元素による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＳｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３２】
請求項３１において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＳｉＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，及びＳｃ2Ｏ3から選ばれるいずれか１種以上であることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３３】
Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有されるＢｉ原子による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＢｉを含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３４】
請求項３３において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＢｉ2Ｏ3であることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項３５】
請求項１〜２５のいずれか一項に記載の圧電磁器組成物よりなる圧電体を有することを特徴とする圧電素子。
【請求項３６】
請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の製造方法により製造された圧電磁器組成物よりなる圧電体を有することを特徴とする圧電素子。
【請求項３７】
請求項１〜２５のいずれか一項に記載の圧電磁器組成物よりなる誘電体を有することを特徴とする誘電素子。
【請求項３８】
請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の製造方法により製造された圧電磁器組成物よりなる誘電体を有することを特徴とする誘電素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，組成物中に鉛を含有しない圧電磁器組成物及びその製造方法，並びに該圧電磁器組成物を材料とする圧電素子及び誘電素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より，圧電磁器組成物としては，鉛を含んだＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3）成分系磁器が用いられてきた。上記ＰＺＴは，大きな圧電性を示し，かつ高い機械的品質係数を有しており，センサ，アクチュエータ，フィルター等の各用途に要求されるさまざまな特性の材料を容易に作製できるからである。
また，上記ＰＺＴは高い比誘電率を有するためコンデンサ等としても利用することができる。
【０００３】
ところが，上記ＰＺＴからなる圧電磁器組成物は，優れた特性を有する一方で，その構成元素に鉛を含んでいるため，ＰＺＴを含んだ製品の産業廃棄物から有害な鉛が溶出し，環境汚染を引き起こすおそれがあった。そして，近年の環境問題に対する意識の高まりは，ＰＺＴのように環境汚染の原因となりうる製品の製造を困難にしてきた。そのため，組成物中に鉛を含有しない圧電磁器組成物の開発が求められ，一般式（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，０＜ｘ＜１）で表される圧電磁器組成物（非特許文献１参照）が注目されてきた。
【０００４】
しかしながら，上記一般式（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，０＜ｘ＜１）で表される圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ等の圧電特性が低いという問題があった。そのため，例えば高い圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐを必要とする圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等の圧電素子への適用が困難であった。
【０００５】
また，上記一般式で表される圧電磁器組成物は，比誘電率ε33T／ε0，誘電損失ｔａｎδ等の誘電特性が低いため，コンデンサ等の誘電素子への適用が困難であるという問題があった。
【非特許文献１】“Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ    ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ”，米国，１９６２，Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．５，ｐ．２０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，鉛を含まず，高い圧電特性及び誘電特性を有し，特に圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，及び比誘電率のいずれか一つ以上に優れた圧電磁器組成物及びその製造方法，並びに該圧電磁器組成物を利用した圧電素子及び誘電素子を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．１０ｍｏｌであることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項１）。
【０００８】
また，第２の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０８ｍｏｌ以下であることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項３）。
【０００９】
また，第３の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物であって，
該圧電磁器組成物は，Ｂｉを添加元素として含有してなり，
上記添加元素の含有量は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．００４ｍｏｌであることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項５）。
【００１０】
次に，上記第１〜第３の発明の作用効果につき説明する。
上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物は，その組成中に鉛を含有していない。
そのため，上記圧電磁器組成物は，その廃棄物等から有害な鉛が自然界に流出することがなく，安全である。
【００１１】
また，上記圧電磁器組成物は，上記一般式で表される化合物を主成分とし，かつ上記一般式におけるｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ上記の範囲にある。
そのため，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ等の圧電特性，また比誘電率ε33T／ε0及び誘電損失ｔａｎδ等の誘電特性，またキュリー温度Ｔｃに優れている。
なお，上記添加元素を含有しておらず，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される組成を，以下適宜，「基本組成」という。
【００１２】
上記第１の発明の圧電磁器組成物は，上記一般式で表される基本組成の化合物に加えて，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として，上記含有量の範囲で含有している。
また，上記第２の発明の圧電磁器組成物は，上記一般式で表される基本組成の化合物に加えて，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として，上記含有量の範囲で含有している。
また，上記第３の発明の圧電磁器組成物は，上記一般式で表される基本組成の化合物に加えて，Ｂｉを添加元素として，上記含有量の範囲で含有している。
そのため，上記第１〜第３発明の圧電磁器組成物は，特に圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，比誘電率ε33T／ε0のいずれか一つ以上の特性が一層向上しており，上記一般式で表される，上記添加元素を含有しない圧電磁器組成物に比べてもより一層優れたものとなる。
なお，上記第１〜第３の発明において，上記圧電磁器組成物は，上記添加元素を，上記一般式で表される化合物に対して置換添加させて含有していてもよく，また，上記一般式で表される化合物に対して外添加させて含有していてもよい。
【００１３】
このように，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物は，鉛を含有していないため環境に対して安全であり，また優れた圧電特性を有するため，高性能な圧電素子として利用することができる。
また，上記圧電磁器組成物は，上記圧電特性に加えて比誘電率及び誘電損失等の誘電特性にも優れている。そのため，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物は，高性能な誘電素子としても利用することができる。即ち，上記圧電磁器組成物は，圧電特性を有する圧電磁器組成物に限らず，誘電特性を有する誘電磁器組成物をも含む概念である。
【００１４】
次に，第４の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる１種以上の金属元素を含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項２６）。
【００１５】
また，第５の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれる１種以上の金属元素を含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法（請求項２７）。
【００１６】
また，第６の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物と，Ｂｉを含む添加物とを混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項２８）。
【００１７】
上記第４〜第６の発明において，上記一般式で表される化合物と上記添加物とを混合して得られる混合物は，いずれも常圧下にて焼結することができる。そのため，簡単かつ低コストにて焼成を行うことができる。そして，上記焼成後に得られる圧電磁器組成物は，鉛を含有せず，圧電ｄ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐ等の圧電特性，また比誘電率及び誘電損失等の誘電特性に優れたものとなる。そのため，高性能な圧電素子又は誘電素子等の材料として利用することができる。
また，上記第４〜第６の発明の製造方法においては，上記一般式で表される化合物に対して，上記の金属元素を置換添加させてもよく，また外添加させてもよい。
【００１８】
また，上記第４の発明において，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか一種以上の金属元素が置換して含有されたり，上記金属元素又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００１９】
また，上記第５の発明においては，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか一種以上の金属元素に置換して含有されたり，上記金属元素又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００２０】
また，上記第６の発明においては，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｂｉに置換して含有されたり，Ｂｉ又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００２１】
次に，第７の発明は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有される金属元素による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項２９）。
【００２２】
また，第８の発明は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有される金属元素による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＳｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項３１）。
【００２３】
また，第９の発明は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて，又は下記の添加物に含有されるＢｉ原子による置換を考慮した化学量論比にて用意し，さらにＢｉを含む添加物を混合し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項３３）。
【００２４】
上記第７，第８，又は第９の発明によれば，それぞれ上記第１，第２，又は第３の発明の圧電磁器組成物を簡単に作製することができる。
さらに，上記第７〜第９の発明において，上記焼成は，常圧下にて行うことができる。
そのため，簡単かつ低コストにて上記圧電磁器組成物を製造することができる。そして，上記焼成後に得られる圧電磁器組成物は，鉛を含有せず，圧電特性や誘電特性に優れたものとなる。そのため，高性能な圧電素子及び誘電素子等の材料として用いることができる。
【００２５】
また，上記第７の発明において，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素が置換して含有されたり，該金属元素又はこれらを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００２６】
また，上記第８の発明において，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素が置換して含有されたり，該金属元素又はこれらを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００２７】
また，上記第９の発明において，上記焼成後に得られる上記圧電磁器組成物には，上記添加物が添加された結果，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂのいずれか１種以上の少なくとも一部を，Ｂｉが置換して含有されたり，Ｂｉ原子又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有されたりする。
【００２８】
上記第７〜第９の発明において，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物と，上記添加物とを，該添加物に含有される金属元素又はＢｉ原子による置換を考慮した化学量論比にて混合した場合には，上記一般式で表される化合物中のＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｎｂ，Ｔａ，及びＳｂのいずれか１種以上の少なくとも一部を，上記添加物が含有する金属元素やＢｉ原子に積極的に置換させることができる。
【００２９】
上記第７の発明及び第８の発明における「添加物に含有される金属元素による置換を考慮した化学量論比にて用意」，及び上記第９の発明における「添加物に含有されるＢｉ原子による置換を考慮した化学量論比にて用意」は，例えば上記一般式で表される化合物のＬｉに上記添加物の金属元素又はＢｉ原子を置換させる場合には，Ｌｉを含む化合物の量を減らし，その減らした分だけ上記添加物を添加して混合すると共に，全体としては，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物が合成されるような化学量論比にて用意すること等により，実現することができる。
【００３０】
上記一般式中の，Ｋ，Ｎａ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂという他の原子に置換させる場合にもこれらを含む化合物の量を減らし，その分だけ置換させたい金属元素又はＢｉ原子を含む添加物を添加すること等により実現することができる。
【００３１】
一方，焼成後乃至は焼成前に，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物となるような化学量論比にて，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを用意し，ここに上記添加物をさらに混合することにより，上記金属元素，Ｂｉ又はこれらを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として上記添加物を含有する圧電磁器組成物を積極的に作製することができる。
【００３２】
第１０の発明は，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物よりなる圧電体を有することを特徴とする圧電素子にある（請求項３５）。
【００３３】
上記第１０の発明の圧電素子は，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物よりなる圧電体を有している。そのため，上記圧電素子は，鉛を含有せず，環境に対して安全である。
また，上記圧電素子は，上記圧電磁器組成物が有する，圧電ｄ31定数等の圧電特性が優れるという性質をそのまま利用することができる。そのため，上記圧電素子は，感度の高い圧電センサ素子，高い電気機械エネルギー変換効率を有する圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等の圧電素子等として利用することができる。
【００３４】
第１１の発明は，上記第４〜第９の発明の製造方法により製造された圧電磁器組成物よりなる圧電体を有することを特徴とする圧電素子（請求項３６）。
【００３５】
上記第１１の発明の圧電素子は，上記第４〜第９の発明の製造方法により得られる圧電磁器組成物よりなる圧電体を有している。そのため，上記圧電素子は，上記圧電磁器組成物の優れた特性をそのまま生かして，感度の高い圧電センサ素子，高い電気機械エネルギー変換効率を有する圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等の圧電素子等として利用することができる。
【００３６】
第１２の発明は，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物よりなる誘電体を有することを特徴とする誘電素子（請求項３７）
【００３７】
上記第１２の発明の誘電素子は，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物よりなる誘電体を有している。そのため，上記誘電素子は，鉛を含有せず，環境に対して安全である。また，上記誘電素子は，上記圧電磁器組成物が有する，比誘電率及び誘電損失に優れるという性質をそのまま利用することができる。そのため，静電容量の大きいコンデンサ等として利用することができる。
【００３８】
第１３の発明は，上記第４〜第９の発明の製造方法により製造された圧電磁器組成物よりなる誘電体を有することを特徴とする誘電素子（請求項３８）。
【００３９】
上記第１３の発明の誘電素子は，上記第４〜第９の発明の製造方法により得られる圧電磁器組成物よりなる誘電体を有している。そのため，上記誘電素子は，上記圧電磁器組成物の優れた特性をそのまま生かして，静電容量の大きいコンデンサ等として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
上記第１の発明〜第９の発明において，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物は，ｘ，ｙ，ｚ，ｗの範囲がそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２にある。
ここで，ｘ＞０．２，ｚ＞０．４，ｗ＞０．２，ｚ＝０，又はｗ＝０の場合には，圧電ｄ31定数等の圧電特性及び誘電特性が低下し，所望の特性の圧電磁器組成物を得ることができないおそれがある。
また，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物において、ｙの範囲は、０≦ｙ≦０．８５であることがより好ましく、０．０５≦ｙ≦０．７５であることがさらに好ましい。これらの場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐを一層向上させることができる。さらに一層好ましくは，０．０５≦ｙ＜０．７５がよく、さらには０．３５≦ｙ≦０．６５がよく、さらには０．３５≦ｙ＜０．６５がより好ましい。また，最も好ましくは，０．４２≦ｙ≦０．６０がよい。
【００４１】
上記圧電磁器組成物は，上記のごとく，ペロブスカイト構造（ＡＢＯ3）の化合物を主成分としている。本発明において，上記ペロブスカイト構造（ＡＢＯ3）におけるＡサイトの元素構成は，Ｋ，Ｎａ乃至はＫ，Ｎａ，Ｌｉに相当し，Ｂサイトの元素構成は，Ｎｂ，Ｔａ，Ｓｂに相当する。このペロブスカイト構造の組成式においては，Ａサイトを構成する原子とＢサイト構成する原子が１：１となる化学量論比のとき，完全なペロブスカイト構造となるが，上記圧電磁器組成物の場合には，特にＫ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｓｂが焼成工程等で数％，具体的には３％程度揮発したり，また全構成元素が混合粉砕や造粒工程等にて数％，具体的には３％程度変動することがある。即ち，製法のバラツキにより，化学量論組成からの変動が起こる場合がある。
【００４２】
このような製造工程上の組成変動への対応として，意図的に配合組成比を変えることにより，焼成後の圧電磁器組成物の組成比を，±数％，より具体的には±３〜５％程度変動させることができる。このことは，例えば従来のチタン酸ジルコン酸塩（ＰＺＴ）の場合でも同様であり，焼成時の鉛の蒸発や，粉砕メディアであるジルコニアボールからのジルコニアの混入を考慮して配合比を調整することができる。
【００４３】
本発明の圧電磁器組成物においては，上記のように意図的に配合組成比を変えても，圧電特性等の電気的特性は大きく変化しない。
したがって，本発明においては，上記一般式Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物は，これをペロブスカイト構造の組成式ＡＢＯ3にあてはめたときに，Ａサイト原子とＢサイト原子の構成比を１：１に対してそれぞれ±５モル％程度までずれた構成比とすることができる。なお，構成される結晶中の格子欠陥をより少なくし，高い電気的特性を得るためには，好ましくは±３％程度までの組成がよい。
即ち，上記圧電磁器組成物の主成分としての上記一般式で表される化合物は，［Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x］a｛（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）｝bＯ3（０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２，０．９５≦ａ，ｂ≦１．０５）となる範囲を含むものである。また，上述のごとく，上記の式において，ａ及びｂの範囲は０．９７≦ａ，ｂ≦１．０３であることが好ましい。
【００４４】
また，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3におけるｘの範囲は，０＜ｘ≦０．２であることが好ましい。
この場合には，Ｌｉが必須成分となるので，上記圧電磁器組成物は，その作製時の焼成を一層容易に行うことができると共に，圧電特性をより向上させ，キュリー温度Ｔｃを一層高くすることができる。これはＬｉを上記の範囲内において必須成分とすることにより，焼成温度が低下すると共に，Ｌｉが焼成助剤の役割を果たし，空孔の少ない焼成を可能とするからである。
【００４５】
また，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3におけるｘの値は，ｘ＝０とすることができる。
この場合には，上記一般式は（Ｋ1-yＮａy）（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される。そしてこの場合には，上記圧電磁器組成物を作製する際に，その原料中に例えばＬｉＣＯ3のように，最も軽量なＬｉを含有してなる化合物を含まないので，原料を混合し上記圧電磁器組成物を作製するときに原料粉の偏析による特性のばらつきを小さくすることができる。また，この場合には，高い比誘電率と比較的大きな圧電ｇ定数を実現できる。
【００４６】
また，上記第１の発明（請求項１）において，上記圧電磁器組成物は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．１０ｍｏｌである。上記圧電磁器組成物は，上記添加元素を，上記一般式で表される化合物に対して置換添加させて含有していてもよく，また，上記一般式で表される化合物に対して外添加させて含有していてもよい。
【００４７】
上記添加元素の含有量の合計が，０．０００１ｍｏｌ未満の場合，又は０．１０ｍｏｌを超える場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，比誘電率ε33T／ε0等が低下し，所望の圧電特性及び誘電特性を有する圧電磁器組成物を得ることができないおそれがある。
なお，上記添加元素の含有量は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａの各金属元素のモル数である。
【００４８】
また，上記添加元素は，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部を，上記Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素に置換して配置する形態をとることができる。上記Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａのような＋２価となりうる原子は，上記一般式で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部に置換して配置されやすい。
一方，上記添加元素は，上記金属元素又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物の粒内や粒界等に存在する形態をとることもできる。
【００４９】
好ましくは，上記添加元素は，上記一般式で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部に置換して含有されていることがよい（請求項２）。
この場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐ等の圧電特性，及び比誘電率ε33T／ε0等の誘電特性を一層向上させることができる。
【００５０】
特に好ましくは，上記添加元素としてのＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる１種以上の金属元素が，上記一般式で表される化合物のＫ又は／及びＮａの少なくとも一部に置換して，上記圧電磁器組成物が，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x-2uＭａu｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3（但し，ＭａはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれる１種以上の金属元素であり，ｘ，ｙ，ｚ，ｗ，ｕはそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２，０．０００５≦ｕ≦０．１）で表される化合物よりなるのがよい。
この場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐ等の圧電特性，及び比誘電率ε33T／ε0等の誘電特性をさらに一層向上させることができる。
【００５１】
また，上記第２の発明（請求項３）において，上記圧電磁器組成物は，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなり，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０８ｍｏｌ以下である。上記圧電磁器組成物は，上記添加元素を，上記一般式で表される化合物に対して置換添加させて含有していてもよく，また，上記一般式で表される化合物に対して外添加させて含有していてもよい。
【００５２】
上記添加元素の含有量の合計が，０．０８ｍｏｌを超える場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐ等の圧電特性，及び比誘電率ε33T／ε0等の誘電特性が低下し，所望の圧電特性及び誘電特性を有する圧電磁器組成物を得ることができないおそれがある。
また，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ以上であることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記添加元素による効果を充分に得ることができる。
なお，上記添加元素の含有量は，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃの各金属元素のモル数である。
【００５３】
また，上記添加元素は，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部を，上記Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素に置換して配置する形態をとることができる。上記Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃのように＋３価や＋４価になりうる金属元素は，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に置換されやすい。
【００５４】
一方，上記添加元素は，上記金属元素又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物の粒内や粒界等に存在する形態をとることもできる。即ち，上記圧電磁器組成物は，上記添加元素を，上記一般式で表される化合物に対して置換添加させて含有していてもよく，また，上記一般式で表される化合物に対して外添加させて含有していてもよい。
そして，上記第２の発明の圧電磁器組成物は，上述した２つの形態のうち，いずれの形態で上記添加元素を含有していても，同様に優れた圧電特性及び誘電特性を示すことができる。
【００５５】
また，上記第３の発明（請求項５）において，上記圧電磁器組成物は，Ｂｉを添加元素として含有してなり，上記添加元素の含有量は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．００４ｍｏｌである。
【００５６】
上記第３の発明の圧電磁器組成物においては，０．０００１ｍｏｌ〜０．００４ｍｏｌという少ない量のＢｉを含有することにより，圧電ｄ31定数等の特性が向上する。
上記含有量の合計が，０．０００１未満の場合，又は０．００４ｍｏｌを超える場合には，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，及び比誘電率ε33T／ε0等が低下し，所望の圧電特性及び誘電特性を有する圧電磁器組成物を得ることができないおそれがある。
なお，上記添加元素の含有量は，金属元素Ｂｉのモル数である。
【００５７】
また，上記添加元素は，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部を，Ｂｉ原子に置換して配置する形態をとることができる。Ｂｉのように＋３価になりうる金属元素は，上記一般式で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に置換されやすい。
一方，上記添加元素は，Ｂｉ原子又はこれを含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物の粒内や粒界等に存在する形態をとることもできる。即ち，上記圧電磁器組成物は，上記添加元素を，上記一般式で表される化合物に対して置換添加させて含有していてもよく，また，上記一般式で表される化合物に対して外添加させて含有していてもよい。
そして，上記第３の発明の圧電磁器組成物は，上述した２つの形態のうち，いずれの形態で上記添加元素を含有していても，同様に優れた圧電特性及び誘電特性を示すことができる。
【００５８】
次に，上記第１〜第３の発明において，上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数よりも，大きいことが好ましい（請求項６）。
【００５９】
上述の「上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数よりも大きい」とは，上記添加元素を含有する圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数が，この圧電磁器組成物の基本組成を有し上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物（以下適宜基本圧電磁器組成物という）に比べて，大きいことを意味するものであり，後述する電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率，誘電損失，及びキュリー温度Ｔｃについても同様である。
【００６０】
また，上記圧電磁器組成物の電気機械結合係数Ｋｐは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の電気機械結合係数Ｋｐよりも大きいことが好ましい（請求項７）。
【００６１】
また，上記圧電磁器組成物の圧電ｇ31定数は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の圧電ｇ31定数よりも大きいことが好ましい（請求項８）。
【００６２】
さらに，上記圧電磁器組成物の機械的品質係数Ｑｍは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の機械的品質係数Ｑｍよりも大きいことが好ましい（請求項９）。
【００６３】
上記圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍが，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない基本圧電磁器組成物のものよりも大きい場合には，上記添加元素の効果を充分に得ることができ，圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等の圧電素子への適用がより容易になる。
【００６４】
次に，上記圧電磁器組成物の比誘電率は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の比誘電率よりも大きいことが好ましい（請求項１０）。
上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物（基本圧電磁器組成物）の比誘電率よりも小さい場合には，上記添加元素の効果を充分に得ることができないだけでなく，コンデンサ等の誘電素子への適用が困難になるおそれがある。
【００６５】
次に，上記圧電磁器組成物の誘電損失は，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物の誘電損失よりも小さいことが好ましい（請求項１１）。
上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物（基本圧電磁器組成物）の誘電損失よりも大きい場合には，上記添加元素の効果を充分に得ることができないだけでなく，コンデンサ等の誘電素子への適用が困難になるおそれがある。
【００６６】
次に，上記圧電磁器組成物のキュリー温度Ｔｃは，上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物のキュリー温度Ｔｃよりも大きいことが好ましい（請求項１２）。
上記一般式で表され，上記添加元素を含有していない圧電磁器組成物（基本圧電磁器組成物）のキュリー温度よりも大きい場合には，上記添加元素の効果を充分に得ることができ，例えば自動車のエンジン付近等のように１００℃を超える高温度の環境下における利用がより容易になる。
【００６７】
次に，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上であることが好ましい（請求項１３）。
この場合には，３０ｐｍ／Ｖ以上という高い圧電ｄ31定数を生かして，上記圧電磁器組成物を，圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等として利用することができる。
上記圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ未満の場合には，実用に充分耐えうる特性の圧電素子として利用できないおそれがある。
【００６８】
また，より感度に優れた圧電センサ特性又はより大きな圧電アクチュエータ特性を得るために，上記圧電ｄ31定数は４０ｐｍ／Ｖ以上であることがより好ましい。更に好ましくは８０ｐｍ／Ｖ以上がよい。さらに一層好ましくは，１００ｐｍ／Ｖ以上がよい。
【００６９】
次に，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３０以上であることが好ましい（請求項１４）。
この場合には，０．３０以上という高い電気機械結合係数Ｋｐを生かして，上記圧電磁器組成物を機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れた圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等として利用することができる。
【００７０】
上記電気機械結合係数Ｋｐが０．３０未満の場合には，上記圧電磁器組成物を，上記機械エネルギーと電気エネルギーの優れた変換効率を必要とする圧電素子に利用することができなくなるおそれがある。
また，機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率がより一層優れたものを得るためには，上記電気機械結合係数Ｋｐは０．３４以上であることがより好ましい。さらに好ましくは０．４以上がよい。さらに一層好ましくは，０．４５以上がよい。
【００７１】
次に，上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることが好ましい（請求項１５）。
この場合には，上記７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上という高い圧電ｇ31定数を活かして，上記圧電磁器組成物を昇圧比の優れた圧電トランス，超音波モータ素子，センサ素子等として利用することができる。
【００７２】
上記圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎ未満の場合には，上記圧電磁器組成物を優れた昇圧比を必要とする圧電素子に利用することができないおそれがある。
また，さらに昇圧比の優れたものを得るために，上記圧電ｇ31定数は，８×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることがより好ましい。
【００７３】
次に，上記圧電磁器組成物は，機械的品質係数Ｑｍが５０以上であることが好ましい（請求項１６）。
この場合には，５０以上という高い機械的品質係数Ｑｍを生かして，上記圧電磁器組成物を，発熱が少なく電気エネルギーと機械的エネルギーの変換効率に優れた圧電素子，例えば圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等として利用することができる。
【００７４】
上記機械的品質係数Ｑｍが５０未満の場合には，上記圧電磁器組成物を上記機械エネルギーと電気エネルギーの優れた変換効率を必要とする圧電素子に利用することができないおそれがある。
また，機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率がより一層優れたものを得るためには，上記機械的品質係数Ｑｍは，４０以上であることがより好ましい。さらに好ましくは，５０以上がよい。
【００７５】
次に，上記圧電磁器組成物は，比誘電率が４００以上であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，４００以上という高い比誘電率を活かして，上記圧電磁器組成物を静電容量の大きなコンデンサなどの誘電素子として利用することができる。
【００７６】
上記比誘電率が４００未満の場合には，静電容量が低下し，上記圧電磁器組成物をコンデンサ等の誘電素子等として利用することができないおそれがある。
また，上記比誘電率は，４３０以上であることが好ましい。さらに好ましくは，６００以上がよい。
【００７７】
次に，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０９以下であることが好ましい（請求項１８）。
この場合には，０．０９以下という低い誘電損失を生かして，上記圧電磁器組成物をコンデンサ等の誘電素子，圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等として利用することができる。
【００７８】
上記誘電損失が０．０９を超える場合には，上記圧電磁器組成物を上記コンデンサ等誘電素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができないおそれがある。そのため，より好ましくは，上記誘電損失は０．０３５以下がよい。更に好ましくは，０．０３以下がよい。
【００７９】
次に，上記圧電磁器組成物は，キュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項１９）。
この場合には，２００℃以上という高いキュリー温度Ｔｃを活かして，上記圧電磁器組成物を，例えば自動車のエンジン付近等のように１００℃を超える高温度の環境下にて利用することができる。
上記キュリー温度Ｔｃが２００℃未満の場合には，上記圧電磁器組成物を例えば自動車のエンジン付近のように高温の場所に用いると，その圧電ｄ31定数や電気機械結合係数Ｋｐ等の特性が低下するおそれがある。そのため，より好ましくは，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがよい。
【００８０】
次に，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２０）。
この場合には，温度１００℃を超える高温度環境下において，上記圧電磁器組成物を感度の高いセンサ素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，圧電トランス素子，圧電振動子等として利用することができる。
また，より感度の優れた圧電センサ特性又はより大きな圧電アクチュエータ特性を得るために，上記圧電ｄ31定数は４０ｐｍ／Ｖ以上であることが好ましい。さらに好ましくは８０ｐｍ／Ｖ以上がよい。さらに一層好ましくは，上記圧電ｄ31定数は１００ｐｍ／Ｖ以上がよい。
また，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがより好ましい。
【００８１】
次に，上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２１）。
この場合には，温度１００℃を超える高温度環境下において，上記圧電磁器組成物を昇圧比の優れた圧電トランス，超音波モータ素子，センサ素子等として利用することができる。
また，さらに昇圧比の優れたものを得るために，上記圧電ｇ31定数は８×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることがより好ましい。
また，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがより好ましい。
【００８２】
次に，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２２）。
この場合には，温度１００℃を超える高温度環境下において，上記圧電磁器組成物を機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れた圧電アクチュエータ素子，圧電振動子，センサ素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができる。
また，機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率がより一層優れたものを得るためには，上記電気機械結合係数Ｋｐは０．３４以上であることがより好ましい。さらに好ましくは，０．４以上がよい。
また，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがより好ましい。
【００８３】
次に，上記圧電磁器組成物は，機械的品質係数Ｑｍが５０以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２３）。
この場合には，温度１００℃を超える高温度環境下において，上記圧電磁器組成物を，発熱が少なく機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れた圧電素子，例えば圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等として利用することができる。
また，機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率がより一層優れたものを得るためには，上記機械的品質係数Ｑｍは４０以上であることがより好ましい。さらに好ましくは，５０以上がよい。
また，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがより好ましい。
【００８４】
次に，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０９以下で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２４）。
この場合には，温度１００℃を超える高温度環境下において，上記圧電磁器組成物をコンデンサ等の誘電素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子，センサ素子等として利用することができる。
また，上記誘電損失は０．０３５以下であることがより好ましい。更に好ましくは，０．０３以下がよい。
また，上記キュリー温度Ｔｃは２５０℃以上であることがより好ましい。
【００８５】
次に，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上で，かつ電気機械結合係数Ｋｐが０．３以上で，かつキュリー温度Ｔｃが２００℃以上であることが好ましい（請求項２５）。
この場合には，上記圧電磁器組成物を，温度１００℃を超える高温度環境下において使用することができ，感度及び機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れたものとすることができる。
また，より感度の優れた圧電センサ特性，又はより大きな圧電アクチュエータ特性を得るために，上記圧電ｄ31定数は４０ｐｍ／Ｖ以上であることがより好ましい。また，上記電気機械結合係数Ｋｐは，０．３４以上であることがより好ましい。
【００８６】
また，上記第４（請求項２６）又は第７の発明（請求項２９）において，上記添加物としては，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素又はこれらの金属元素を含む化合物等がある。
上記添加物は，その添加物に含まれる上記金属元素を添加元素として，上記焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部に置換して，上記圧電磁器組成物中に含有される場合がある。また，上記金属元素又は該金属元素を含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有される場合もある。
【００８７】
また，上記第５（請求項２７）又は第８の発明（請求項３１）において，上記添加物としては，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素又はこれらの金属元素を含む化合物等がある。
上記添加物は，その添加物に含まれる上記金属元素を添加元素として，上記焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に置換して，上記圧電磁器組成物中に含有される場合がある。また，上記金属元素又は該金属元素を含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有される場合もある。
【００８８】
また，上記第６（請求項２８）又は第９の発明（請求項３３）において，上記添加物としては，Ｂｉ原子又はＢｉ原子を含む化合物等がある。
上記添加物は，その添加物に含まれるＢｉを添加元素として，上記焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に置換して，上記圧電磁器組成物中に含有される場合がある。また，上記Ｂｉ原子又はＢｉ原子を含む酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，上記圧電磁器組成物中の粒内や粒界等に含有される場合もある。
【００８９】
次に，上記第７〜第９の発明において，上記リチウムを含有する化合物としては，例えばＬｉ2ＣＯ3，Ｌｉ2Ｏ，ＬｉＮＯ3，ＬｉＯＨ等がある。また，上記ナトリウムを含有する化合物としては，Ｎａ2ＣＯ3，ＮａＨＣＯ3，ＮａＮＯ3等がある。
【００９０】
また，上記カリウムを含有する化合物としては，Ｋ2ＣＯ3，ＫＮＯ3，ＫＮｂＯ3，ＫＴａＯ3等がある。また，上記ニオブを含有する化合物としては，例えばＮｂ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ3，ＮｂＯ2等がある。また，上記タンタルを含有する化合物としては，Ｔａ2Ｏ5等がある。また，上記アンチモンを含有する化合物としては，例えばＳｂ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ3，Ｓｂ2Ｏ4等がある。
【００９１】
次に，上記第７の発明（請求項２９）において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＭｇＯ，ＭｇＣＯ3，ＣａＯ，ＣａＣＯ3，ＳｒＯ，ＳｒＣＯ3，ＢａＯ，及びＢａＣＯ3から選ばれるいずれか１種以上であることが好ましい（請求項３０）。
この場合には，上記第１の発明の圧電磁器組成物を容易に作製することができる。
【００９２】
また，上記第８の発明（請求項３１）において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＳｉＯ2，Ｉｎ2Ｏ3，及びＳｃ2Ｏ3から選ばれるいずれか１種以上であることが好ましい（請求項３２）。
この場合には，上記第２の発明の圧電磁器組成物を容易に作製することができる。
【００９３】
また，上記第９の発明（請求項３３）において，上記Ｌｉを含有する化合物はＬｉ2ＣＯ3，上記Ｎａを含有する化合物はＮａ2ＣＯ3，上記Ｋを含有する化合物はＫ2ＣＯ3，上記Ｎｂを含有する化合物はＮｂ2Ｏ5，上記Ｔａを含有する化合物はＴａ2Ｏ5，上記Ｓｂを含有する化合物はＳｂ2Ｏ5又はＳｂ2Ｏ3，上記添加物はＢｉ2Ｏ3であることが好ましい（請求項３４）。
この場合には，上記第３の発明の圧電磁器組成物を容易に作製することができる。
【００９４】
次に，上記第１０（請求項３５）又は第１１の発明（請求項３６）において，上記圧電素子としては，例えば圧電アクチュエータ，圧電フィルター，圧電振動子，圧電トランス，圧電超音波モータ，圧電ジャイロセンサ，ノックセンサ，ヨーレートセンサ，エアバッグセンサ，バックソナー，コーナーソナー，圧電ブザー，圧電スピーカー，圧電着火器等がある。
【００９５】
次に，上記第１２（請求項３７）又は第１３の発明（請求項３８）において，上記誘電素子としては，例えばコンデンサ，積層コンデンサ等がある。
【実施例】
【００９６】
（実施例１）
次に，本発明の実施例にかかる圧電磁器組成物について説明する。
本例では，上記第１の発明（請求項１）の圧電磁器組成物を製造し，その特性を測定する。
本例の圧電磁器組成物は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物である。該圧電磁器組成物は，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなる。そして，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０１ｍｏｌである。
【００９７】
本例の圧電磁器組成物の製造方法は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて用意し，さらにＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物とを，混合し，焼成する。
【００９８】
以下，本例の圧電磁器組成物の製造方法につき，詳細に説明する。
まず，圧電磁器組成物の基本組成の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5，及び上記添加物としてのＣａＯ，ＳｒＯ，ＭｇＯ，ＢａＯを準備した。
【００９９】
これらの原料のうち，Ｌｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5を，焼成後に上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3において，ｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれｘ＝０．０４，ｙ＝０．５，ｚ＝０．１，ｗ＝０．０４となるような化学量論比，即ち上記一般式が｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3となるような化学量論比にて配合し，さらに上記添加物としてのＣａＯ，ＳｒＯ，ＭｇＯ，又はＢａＯをそれぞれ配合して，８種類の配合物を得た。
【０１００】
上記添加物の配合量については，上記化学量論比にて配合して焼成後に得られると予想される化合物｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3１ｍｏｌに対して，上記添加物としてのＣａＯ，ＳｒＯ，ＭｇＯ，又はＢａＯをそれぞれ０．０１ｍｏｌ及び０．００５ｍｏｌずつ配合した。このとき，各添加物の金属元素の配合量も，０．０１ｍｏｌ及び０．００５ｍｏｌとなる。
また，上記の各添加物のうち，ＣａＯについては，さらに０．０２ｍｏｌ，０．０４ｍｏｌ，０．１０ｍｏｌずつ配合した配合物も準備した。
そして，上記の各配合物をそれぞれボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を作製した。
【０１０１】
次に，各混合物をそれぞれ７５０℃にて５時間仮焼し，続いてこの仮焼後の各混合物をそれぞれボールミルにて２４時間粉砕した。続いて，バインダーとしてポリビニールブチラールを添加し，造粒した。
造粒後の各粉体を圧力２ｔｏｎ／ｃｍ2にて，直径１３ｍｍ，厚さ２ｍｍの円盤状に加圧成形し，得られる成形体を温度１０００〜１３００℃にて１時間焼成し，焼成体を作製した。なお，このときの具体的な焼成温度は，上記の１０００℃〜１３００℃という温度範囲のうち，１時間の焼成によって最大密度の焼成体が得られる温度を選定した。そしてこのとき，上記焼成体は，すべて相対密度９８％以上に緻密化されていた。
【０１０２】
次に，各焼成体の両面を平行研磨し，円形研磨した後，この円盤試料の両面にスパッタ法により金電極を設けた。そして，１００℃のシリコーンオイル中にて１〜５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を１０分間電極間に印加し，厚み方向に分極を施して圧電磁器組成物とした。
このようにして，１１種類の圧電磁器組成物（試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜Ｇ３）を作製した。各試料における原料及び添加物の配合比を表１に示す。
上記の各試料は，｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.95｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物中のＫ及びＮａに対して金属元素が置換添加する方法で作製した。即ち，例えば試料Ｅ１においては，その組成が｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.94Ｃａ0.01｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3となるようにした。
【０１０３】
なお，本例の製造方法と異なる方法として，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物を焼成により作製し，これを粉砕して上記添加物と混合し，その後本例の製造方法と同様に，仮焼，造粒，成形，焼成を行っても，上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３と同様の圧電磁器組成物を作製することができる。
【０１０４】
本例にて作製した試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３において，上記添加物としてのＣａＯ，ＳｒＯ，ＭｇＯ，又はＢａＯは，一部が酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，各圧電磁器組成物の粒内や粒界に含まれ，また一部は，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物のＬｉ，Ｋ，Ｎａの少なくとも一部に，各添加物中のＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，又はＢａ原子を置換した状態で含まれていると考えられる。
【０１０５】
次に，本例では，上記圧電磁器組成物の優れた特性を明らかにするため，以下のようにして比較品（試料Ｃ１及び試料Ｃ２）を作製した。
まず，比較品の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，及びＳｂ2Ｏ5を準備した。
【０１０６】
これらの原料うちＫ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，及びＮｂ2Ｏ5を，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3において，ｘ＝ｚ＝ｗ＝０及びｙ＝０．５となるような化学量論比，即ち上記一般式が（Ｋ0.5Ｎａ0.5）ＮｂＯ3となるような化学量論比にて，配合し，ボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を得た。
この混合物を上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３と同様にして，仮焼，造粒，成形，焼成し，分極を施して，比較品としての圧電磁器組成物（試料Ｃ１）を作製した。
試料Ｃ１は，（Ｋ0.5Ｎａ0.5）ＮｂＯ3を含有してなる圧電磁器組成物である。
【０１０７】
次に，以下のようにして試料Ｃ２を作製する。
まず，上記にて準備した原料のＬｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，及びＳｂ2Ｏ5を，焼成後に上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3において，ｘ＝０．０４，ｙ＝０．５，ｚ＝０．１，及びｗ＝０．０４となるような化学量論比，即ち上記一般式が｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物となるような化学量論比にて，混合し，ボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を得た。
【０１０８】
この混合物を上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３と同様にして，仮焼，造粒，成形，焼成し，分極を施して，比較品としての圧電磁器組成物（試料Ｃ２）を作製した。
試料Ｃ２は，上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３と同様に化合物｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3を主成分として含有するが，その一方で上記添加元素を含有してない圧電磁器組成物である。
上記試料Ｃ１及び試料Ｃ２の組成比を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
2004244301.tif 000002
【０１１０】
次に，上記試料Ｅ１〜Ｅ４，試料Ｆ１〜Ｆ４，試料Ｇ１〜試料Ｇ３，試料Ｃ１及び試料Ｃ２について，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33T／ε0，誘電損失ｔａｎδ，及びキュリー温度Ｔｃをそれぞれ測定した。
【０１１１】
上記圧電ｄ31定数，圧電ｇ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，及び機械的品質係数Ｑｍは，インピーダンスアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ社製のプレシジョンインピーダンスアナライザ４２９４Ａ）を用いて共振−反共振法により測定した。
また，上記誘電損失ｔａｎδ及び比誘電率ε33T／ε0は，上記と同様のインピーダンスアナライザーを用いて，測定周波数１ｋＨｚにて測定した。
また，キュリー温度Ｔｃは，比誘電率ε33T／ε0が最も高いときの温度をもってキュリー温度Ｔｃとした。
その結果を表２に示す。
【０１１２】
【表２】
2004244301.tif 000003
【０１１３】
表２より知られるごとく，上記試料Ｅ１〜試料Ｅ４及び試料Ｆ１〜試料Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３は，試料Ｃ１に比べて，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，比誘電率ε33T／ε0，及び誘電損失ｔａｎδが向上していた。
また，上記試料Ｅ１〜試料Ｅ４及び試料Ｆ１〜試料Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３は，試料Ｃ２と比較しても，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33T／ε0，誘電損失ｔａｎδ，及びキュリー温度Ｔｃのいずれか一つ以上が同等以上の優れた特性を有していた。
なお，表２においては，ＣａＯについてのみ０．０２ｍｏｌ以上添加したときの効果を示している。表２には明示してないが，他の添加元素（Ｍｇ，Ｓｒ，Ｂａ）についてもＣａと同様の効果が得られることを確認している。
【０１１４】
ここで，圧電ｄ31定数に注目すると，表２より知られるごとく，試料Ｆ２の圧電ｄ31定数が，１２１．０ｐｍ／Ｖというもっとも高い値を示した。
【０１１５】
電荷検出型回路或いは電流検出型回路を用いた場合には，一般に上記圧電ｄ31定数は，加速度センサ，加重センサ，衝撃センサ及びノックセンサ等の圧電型センサの出力電圧に比例する。その点からみると，圧電ｄ31定数が高い圧電磁器組成物ほど電荷センサ出力の大きなセンサ素子を作ることができる。そして，比較品としての試料Ｃ１と同等以上の特性を有するセンサ素子を作製するには，少なくとも３０ｐｍ／Ｖ以上の圧電ｄ31定数を有することが好ましいといえる。さらに信号雑音比（ＳＮ比）及び出力電圧を高めて高感度なセンサ素子を作製するためには，上記圧電ｄ31定数は８０ｐｍ／Ｖ以上のものがよい。さらに好ましくは１００ｐｍ／Ｖ以上のものがよい。
【０１１６】
また，アクチュエータとして使用する場合には，一般に上記圧電ｄ31定数は圧電アクチュエータの発生歪或いは変位量に比例する。その点からみると，圧電ｄ31定数が高い圧電磁器組成物ほど発生歪或いは変位量の大きなアクチュエータ素子を作ることができる。そして比較品と同等以上の特性を有するアクチュエータ素子を作製するには，少なくとも３０ｐｍ／Ｖ以上の圧電ｄ31定数を有することが好ましいといえる。より好ましくは４０ｐｍ／Ｖ以上がよい。さらに変位量の大きなアクチュエータを作製するためには，上記圧電ｄ31定数は８０ｐｍ／Ｖ以上のものがよい。さらに好ましくは１００ｐｍ／Ｖ以上のものがよい。
【０１１７】
また，電気機械結合係数Ｋｐに注目すると，表２より知られるごとく，試料Ｆ２の電気機械結合係数Ｋｐが，０．５５１というもっとも高い値を示した。
【０１１８】
一般に，上記電気機械結合係数Ｋｐは，圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子等の電気機械エネルギー変換効率に比例する。その点からみると，電気機械結合係数Ｋｐが高い圧電磁器組成物ほど電気機械エネルギー変換効率の高い圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作ることができる。そして，比較品である試料Ｃ１と同等以上の特性を有する圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作製するには，少なくとも０．３以上の電気機械結合係数Ｋｐを有することが好ましいといえる。より好ましくは０．３４以上がよい。さらに好ましくは，０．４以上がよい。また，さらに一層好ましくは０．４５以上がよい。
【０１１９】
また，機械的品質係数Ｑｍに注目すると，表２より知られるごとく，上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３の機械的品質係数Ｑｍは，試料Ｃ１及び試料Ｃ２と同等又は同等以上の優れた値を示した。
【０１２０】
一般に，上記機械的品質係数Ｑｍは，上記電気機械結合係数Ｋｐと同様に，圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子等の電気機械エネルギー変換効率に比例する。その点からみると，電気機械結合係数Ｋｐが高い圧電磁器組成物ほど電気機械エネルギー変換効率の高い圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作ることができる。そして，比較品である試料Ｃ１と同等以上の特性を有する圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作製するには，少なくとも５０以上の機械的品質係数Ｑｍを有することが好ましいといえる。
【０１２１】
また，キュリー温度Ｔｃに注目すると，上記試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３のキュリー温度Ｔｃは，すべて２００℃以上という高い値をとっている。そのため，本例の圧電磁器組成物（試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３）は，例えば自動車のエンジン付近等の高温度部においても長時間安定に使用することができるノックセンサ等の高温用のセンサ部品，アクチュエータ部品，超音波モータ部品等として利用することができる。
また，上記高温用のセンサ部品，アクチュエータ部品，超音波モータ部品等としてさらに長時間安定に使用するためには，上記キュリー温度Ｔｃは，２００℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは，２５０℃以上のものがよい。
【０１２２】
また，圧電ｇ31定数に注目すると，表２より知られるごとく，試料Ｆ２の圧電ｇ31定数は，８．８１×１０-3Ｖｍ／Ｎというもっとも高い値を示した。
【０１２３】
圧電ｇ31定数は，上記圧電ｄ31定数と同様に，圧電型センサ，圧電トランス素子，超音波モータ素子等の出力電圧に比例する。そのため，圧電ｇ31定数が高い圧電磁器組成物ほど電圧センサ出力の大きなセンサを作ることができる。そして，比較品と同等以上の特性を有するセンサを作製するには，少なくとも７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上の圧電ｇ31定数を有することが好ましいといえる。さらに好ましくは，８×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上のものがよい。
【０１２４】
また，比誘電率ε33T／ε0に注目すると，試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３の比誘電率ε33T／ε0は，１３００以上という非常に高い値をとっている。
【０１２５】
上記比誘電率ε33T／ε0は，一般に積層コンデンサ部品等のコンデンサの静電容量に比例する。その点からみると，上記比誘電率が高い圧電磁器組成物ほど静電容量の大きなコンデンサを作ることができる。コンデンサを作製するためには，少なくとも４００以上の比誘電率を有することが好ましいといえる。また，より好ましくは，４３０以上のものがよい。さらに好ましくは，１０００以上のものがよい。
【０１２６】
また，誘電損失ｔａｎδに注目すると，試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３の誘電損失ｔａｎδは，０．０３４以下という非常に低い値をとっている。
【０１２７】
上記誘電損失は，コンデンサ部品等のコンデンサ，圧電超音波モータ，圧電アクチュエータ，圧電トランス等の部品に交流電圧を印加した際に，該部品が損失する熱エネルギーに比例する。その点からみると，上記誘電損失が小さい圧電磁器組成物ほどエネルギー損失の少ないコンデンサ及び発熱の少ない圧電超音波モータ，圧電アクチュエータ，圧電トランスを作製することができる。そして，エネルギー損失の少ない上記部品を作製するためには，０．０９以下の誘電損失を有することが好ましい。より好ましくは，０．０３５以下のものがよい。さらに好ましくは０．０３以下がよい。
【０１２８】
以上のごとく，本例の圧電磁器組成物（試料Ｅ１〜試料Ｅ４及び試料Ｆ１〜試料Ｆ４及び試料Ｇ１〜試料Ｇ３）は，組成中に鉛を含有せず，上記のように優れた圧電特性及び誘電特性を有している。そのため，環境に対して安全で，かつ高性能な圧電素子及び誘電素子に利用することができる。
【０１２９】
（実施例２）
本例では，上記第２の発明（請求項４）の圧電磁器組成物を製造し，その特性を測定する。
本例の圧電磁器組成物は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物である。該圧電磁器組成物は，Ｓｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を添加元素として含有してなる。そして，上記添加元素の含有量の合計は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０１ｍｏｌである。
【０１３０】
本例の圧電磁器組成物の製造方法は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて用意し，さらにＳｉ，Ｉｎ，Ｓｃから選ばれるいずれか１種以上の金属元素を含む添加物を混合し，焼成する。
【０１３１】
以下，本例の圧電磁器組成物の製造方法につき，説明する。
まず，圧電磁器組成物の基本組成の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5，及び上記添加物としてのＳｉＯ2，Ｓｃ2Ｏ3，Ｉｎ2Ｏ3を準備した。
【０１３２】
これらの原料のうち，Ｌｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5を，焼成後に上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3において，ｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれｘ＝０．０４，ｙ＝０．５，ｚ＝０．１，ｗ＝０．０４となるような化学量論比，即ち上記一般式が｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3となるような化学量論比にて配合し，さらに上記添加物としてのＳｉＯ2，Ｓｃ2Ｏ3，又はＩｎ2Ｏ3をそれぞれ配合して，３種類の配合物を得た。
【０１３３】
上記添加物の配合量については，上記化学量論比にて配合して焼成後に得られると予想される化合物｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3１ｍｏｌに対して，上記添加物としてのＳｉＯ2，Ｓｃ2Ｏ3，又はＩｎ2Ｏ3を，それぞれ０．０１ｍｏｌ，０．００５ｍｏｌ，０．００５ｍｏｌ配合した。即ち，上記添加物の配合量は，添加元素としてのＳｉ，Ｓｃ，及びＩｎの配合量が０．０１ｍｏｌとなるようにした。
【０１３４】
そして，上記の各配合物をそれぞれボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を作製した。
次に，この混合物を，上記実施例１の試料Ｅ１〜Ｅ４と同様にして，仮焼，造粒，成形，焼成し，分極を施して，３種類の圧電磁器組成物（試料Ｅ５〜試料Ｅ７）を得た。各試料の原料及び添加物の配合比を表３に示す。
【０１３５】
なお，本例の製造方法と異なる方法として，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物を焼成により作製し，これを粉砕して上記添加物と混合し，その後本例の製造方法と同様に，仮焼，造粒，成形，焼成を行っても，上記試料Ｅ５〜Ｅ７と同様の圧電磁器組成物を作製することができる。
【０１３６】
本例にて作製した試料Ｅ５〜Ｅ７において，上記添加物としてのＳｉＯ2，Ｓｃ2Ｏ3，又はＩｎ2Ｏ3は，一部が酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，各圧電磁器組成物の粒界に含まれ，また一部は，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に，各添加物中のＳｉ，Ｓｃ，又はＩｎ原子を置換した状態で含まれていると考えられる。
【０１３７】
【表３】
2004244301.tif 000004
【０１３８】
次に，上記試料Ｅ５〜Ｅ７について，実施例１と同様にして，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33T／ε0，誘電損失ｔａｎδ，及びキュリー温度Ｔｃをそれぞれ測定した。
その結果を表４に示す。なお，表４には，比較のため，実施例１で作製した試料Ｃ１及び試料Ｃ２の各種圧電特性及び誘電特性も併せて示してある。
【０１３９】
【表４】
2004244301.tif 000005
【０１４０】
表４より知られるごとく，上記試料Ｅ５〜試料Ｅ７は，試料Ｃ１に比べて，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，比誘電率ε33T／ε0，及び誘電損失ｔａｎδが著しく向上していた。
また，上記試料Ｅ５〜試料Ｅ７は，試料Ｃ２と比較しても，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，及び誘電損失ｔａｎδが向上しており，比誘電率ε33T／ε0及びキュリー温度Ｔｃも同等以上に優れていた。
なお，表４においては，上記添加元素を０．０１ｍｏｌ含有させた圧電磁器組成物についてその圧電特性が優れることを示した。表４においては，明示してないが，添加元素の含有量を０．００１〜０．０８ｍｏｌの範囲で変えても，上記と同様の効果を得られることを確認している。
【０１４１】
このように，本例の圧電磁器組成物（試料Ｅ５〜試料Ｅ７）は，組成中に鉛を含有せず，上記のように優れた圧電特性及び誘電特性を有している。そのため，環境に対して安全で，かつ高性能な圧電素子及び誘電素子に利用することができる。
【０１４２】
（実施例３）
本例では，上記第３の発明（請求項４）の圧電磁器組成物を製造し，その特性を測定する。
本例の圧電磁器組成物は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物を主成分とする圧電磁器組成物である。該圧電磁器組成物は，Ｂｉを添加元素として含有してなる。そして，上記添加元素の含有量は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，０．０００１ｍｏｌ〜０．００４ｍｏｌである。
【０１４３】
本例の圧電磁器組成物の製造方法は，Ｌｉを含有する化合物と，Ｎａを含有する化合物と，Ｋを含有する化合物と，Ｎｂを含有する化合物と，Ｔａを含有する化合物と，Ｓｂを含有する化合物とを，焼成後に一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１，０＜ｚ≦０．４，０＜ｗ≦０．２の組成範囲にある化合物となるような化学量論比にて準備し，さらにＢｉを含む添加物を混合し，焼成する。
【０１４４】
以下，本例の圧電磁器組成物の製造方法につき，説明する。
まず，圧電磁器組成物の基本組成の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5，及び上記添加物としてのＢｉ2Ｏ3を準備した。
【０１４５】
これらの原料のうち，Ｌｉ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5を，焼成後に上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3において，ｘ，ｙ，ｚ，ｗがそれぞれｘ＝０．０４，ｙ＝０．５，ｚ＝０．１，ｗ＝０．０４となるような化学量論比，即ち上記一般式が｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3となるような化学量論比にて配合し，さらに上記添加物としてのＢｉ2Ｏ3を添加量を変えて配合し，４種類の配合物を得た。
【０１４６】
上記添加物の配合量については，上記化学量論比にて配合して焼成後に得られると予想される化合物｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3１ｍｏｌに対して，上記添加物としてのＢｉ2Ｏ3を，０．０００２５ｍｏｌ，０．０００５ｍｏｌ，０．００２５ｍｏｌ，又は０．００５ｍｏｌ配合した。即ち，上記添加物の配合量は，ビスマスがそれぞれ０．０００５ｍｏｌ，０．００１ｍｏｌ，０．００５ｍｏｌ，又は０．０１ｍｏｌ含まれるようにした。
【０１４７】
そして，上記の各配合物をそれぞれボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を作製した。
次に，この混合物を，上記実施例１の試料Ｅ１〜Ｅ４及び試料Ｆ１〜Ｆ４と同様にして，仮焼，造粒，成形，焼成し，分極を施して，４種類の圧電磁器組成物（試料Ｅ８〜試料Ｅ１１）を得た。各試料の原料及び添加物の配合比を表５に示す。
【０１４８】
なお，本例の製造方法と異なる方法として，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物を焼成により作製し，これを粉砕して上記添加物と混合し，その後本例の製造方法と同様に，仮焼，造粒，成形，焼成を行っても，上記試料Ｅ８〜Ｅ１１と同様の圧電磁器組成物を作製することができる。
【０１４９】
また，本例にて作製した試料Ｅ８〜Ｅ１１において，上記添加元素としてのＢｉは，一部が酸化物乃至はペロブスカイト構造化合物等の化合物として，各圧電磁器組成物の粒内や粒界に含まれ，また一部は，上記｛Ｌｉ0.04（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.96｝（Ｎｂ0.86Ｔａ0.1Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される化合物のＮｂ，Ｔａ，Ｓｂの少なくとも一部に，Ｂｉ原子を置換した状態で含まれていると考えられる。
【０１５０】
【表５】
2004244301.tif 000006
【０１５１】
次に，上記試料Ｅ８〜Ｅ１１について，実施例１と同様にして，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33T／ε0，誘電損失ｔａｎδ，及びキュリー温度Ｔｃをそれぞれ測定した。
その結果を表６に示す。なお，表６には，比較のため，実施例１で作製した試料Ｃ１及び試料Ｃ２の各種圧電特性及び誘電特性も併せて示してある。
【０１５２】
【表６】
2004244301.tif 000007
【０１５３】
表６より知られるごとく，上記試料Ｅ８及び試料Ｅ９は，試料Ｃ１に比べて，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，比誘電率ε33T／ε0，及び誘電損失ｔａｎδが，著しく向上していた。
また，上記試料Ｃ８及びＥ９は，試料Ｃ２と比較しても，圧電ｄ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，及び比誘電率ε33T／ε0が向上しており，その他の特性も同等又は同等以上に優れていた。及び誘電損失ｔａｎδ圧電ｇ31定数，機械的品質係数Ｑｍ，誘電損失ｔａｎδ，及びキュリー温度Ｔｃについても，試料Ｃ１と同等以上の優れた特性を示した。
【０１５４】
一方，試料Ｅ１０は，試料Ｃ１に比べて，圧電ｄ31定数，比誘電率ε33T／ε0，及び誘電損失ｔａｎδが著しく向上していた。また，試料Ｃ２と比較しても機械的品質係数Ｑｍ及び比誘電率ε33T／ε0が向上していた。しかし，その反面で電気機械結合係数Ｋｐ及び圧電ｇ31定数が大きく低下していた。
また，上記試料Ｅ１１は，試料Ｃ１と比べると，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33T／ε0及び誘電損失ｔａｎδが向上しており，試料Ｃ２と比べても，機械的品質係数Ｑｍが向上していたが，その反面，圧電ｄ31定数や電気機械結合係数Ｋｐ，圧電ｇ31定数等が著しく低下していた。
【０１５５】
このように，本例の圧電磁器組成物（試料Ｅ８及び試料Ｅ９）は，組成中に鉛を含有せず，上記のように優れた圧電特性及び誘電特性を有している。そのため，環境に対して安全で，かつ高性能な圧電素子及び誘電素子に利用することができる。
【０１５６】
また，本例においては，具体的には明示していないが，上記の添加元素による効果は，０．０００１ｍｏｌという少ない含有量でも同様に発揮されることを確認している。さらに，上記の添加元素による効果は，置換添加であっても外添加であっても同様に圧電特性を向上させることができことを確認している。
また，本例においては，特定組成の化合物を主成分とする圧電磁器組成物について，上記添加元素による圧電特性の向上効果を確認したが，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-z-wＴａzＳｂw）Ｏ3で表されるその他の化合物を主成分とする圧電磁器組成物についても，同様の効果を発揮できることを確認している。