(57)【要約】【課題】Ｑｍｔが大きくかつ温度係数の小さい圧電磁器組成物を提供することを目的とする。【解決手段】ＰｂＴｉＯ３を主成分として、Ｍｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有する圧電磁器組成物であり、これにより、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い性能を有する圧電磁器が得られる。また特に、主成分のＰｂＴｉＯ３に対して、Ｍｎ化合物はＭｎＯ２に換算して０．０５〜２重量％、Ｎｂ化合物はＮｂ２Ｏ５に換算して０．０５〜４重量％およびＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物はそれぞれＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３に換算して０．０１〜２重量％含有する組成比率とすることにより、共振周波数の温度係数を小さくすることができるとともに、より顕著にＱｍｔを大きくすることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰｂＴｉＯ３を主成分として、Ｍｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有する圧電磁器組成物。
【請求項２】
主成分のＰｂＴｉＯ３に対して、Ｍｎ化合物はＭｎＯ２に換算して０．０５〜２重量％、Ｎｂ化合物はＮｂ２Ｏ５に換算して０．０５〜４重量％およびＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物はそれぞれＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３に換算して０．０１〜２重量％含有する請求項１に記載の圧電磁器組成物。
【請求項３】
主成分のＰｂＴｉＯ３のＰｂ元素の一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種の元素で置換した請求項１に記載の圧電磁器組成物。
【請求項４】
ＰｂＴｉＯ３と、
【外１】
2005029412.tif 000026
（ただし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜α＜１）と、ＭｎＯ２とを含有する圧電磁器組成物。
【請求項５】
ＰｂＴｉＯ３をｘｍｏｌ、
【外２】
2005029412.tif 000027
をｙｍｏｌ、ＭｎＯ２をｚｍｏｌとしｘ＋ｙ＋ｚ＝１とした時、０．００５≦ｙ≦０．２０および０．００５≦ｚ≦０．２０であり、０．１５≦α≦０．７である請求項４に記載の圧電磁器組成物。
【請求項６】
【外３】
2005029412.tif 000028
（ただし、ＢはＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜β＜１）と、
【外４】
2005029412.tif 000029
（ただし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜α＜１）と、ＭｎＯ２とを含有する圧電磁器組成物。
【請求項７】
【外５】
2005029412.tif 000030
をｘｍｏｌ、
【外６】
2005029412.tif 000031
をｙｍｏｌ、ＭｎＯ２をｚｍｏｌとしｘ＋ｙ＋ｚ＝１とした時、０．００５≦ｙ≦０．２０および０．００５≦ｚ≦０．２０であり、０．１５≦α≦０．７および０＜β≦０．１２である請求項６に記載の圧電磁器組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波発振子などに用いられるチタン酸鉛を主成分とする圧電磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
圧電磁器は、圧電発振子、圧電フィルタ、圧電アクチュエータ、圧電トランスあるいは圧電ブザー等の圧電磁器デバイスに広く応用されている。このような圧電磁器の組成物としては、実用上、ＰｂＴｉＯ３を主成分とする系、ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３を主成分とする系に大別される。この中でＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３を主成分とする系は、誘電率が大きいため厚み縦三倍高調波を用いる発振子など周波数の高い領域での用途には好ましくなかった。
【０００３】
したがって、厚み縦三倍高調波を利用する高周波発振子などの用途には、誘電率が小さく、さらにキュリー温度が高くて耐熱性に優れたＰｂＴｉＯ３を主成分とする系が用いられている。そして、ＰｂＴｉＯ３を主成分に副成分としてＣｒ２Ｏ３，ＭｎＯ２，Ｂｉ２Ｏ３，Ｎｂ２Ｏ５などを添加した圧電磁器組成物が用いられ、機械的品質係数、温度係数、経年変化などの特性改善が行われてきている。
【０００４】
また、厚み縦三倍高調波を用いる発振子の用途では、圧電磁器組成物の高Ｑｍｔ化による高性能化、および圧電磁器組成物の温度係数の改善による高精度化の要求が高まってきている。
【０００５】
なお、上記のような主成分のＰｂＴｉＯ３に副成分を添加した圧電磁器組成物に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−８０９５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の圧電磁器組成物は、Ｑｍｔが大きくなると、温度係数も大きくなるという課題があった。
【０００８】
例えば、特許文献１の圧電磁器組成物は、Ｑｍｔが１０００と大きくキュリー温度も高いが、温度係数は小さい場合でも±１０ｐｐｍ／℃程度が限界であった。ＵＳＢ対応など周波数の公差が狭い用途に用いる発振子の場合、周波数的には、初期公差、経年変化、温度係数を総合したトータル公差で０．３％以内にする必要があり、圧電磁器としては、温度係数が１０ｐｐｍ／℃以下であることが要望されている。
【０００９】
そこで本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、Ｑｍｔが１２００以上と大きくかつ温度係数が１０ｐｐｍ／℃と小さい、すなわちＱｍｔが大きくかつ温度係数の小さい圧電磁器組成物を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＰｂＴｉＯ３を主成分として、Ｍｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有する圧電磁器組成物であり、Ｍｎ化合物の添加により圧電磁器の機械的品質係数（Ｑｍｔ）が向上し、Ｎｂ化合物の添加により焼結時のＰｂＯの飛散を抑制して安定した圧電磁器の焼結体を得ることができ、また、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙのうちの一種の化合物の添加によりＱｍｔをさらに向上させることができる。これにより、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い性能を有する圧電磁器が得られる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、特に、主成分のＰｂＴｉＯ３に対して、Ｍｎ化合物はＭｎＯ２に換算して０．０５〜２重量％、Ｎｂ化合物はＮｂ２Ｏ５に換算して０．０５〜４重量％およびＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物はそれぞれＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３に換算して０．０１〜２重量％含有する請求項１に記載の圧電磁器組成物であり、このような組成比率で副成分を添加することにより、共振周波数の温度係数を小さくすることができるとともに、より顕著にＱｍｔを大きくすることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、特に、主成分のＰｂＴｉＯ３のＰｂ元素の一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種の元素で置換した請求項１に記載の圧電磁器組成物であり、Ｐｂ元素の一部を三価元素であるＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの一種で置換することにより、Ｐｂの飛散量を抑制して焼成温度を低下させることができ焼結性の安定した圧電磁器が得られ、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高く、更には、共振周波数の温度係数も改善することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の発明は、ＰｂＴｉＯ３と、
【００１５】
【外７】
2005029412.tif 000002
【００１６】
（ただし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜α＜１）と、ＭｎＯ２とを含有する圧電磁器組成物であり、これにより、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い性能を有する圧電磁器が得られる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載の発明は、特に、ＰｂＴｉＯ３をｘｍｏｌ、
【００１８】
【外８】
2005029412.tif 000003
【００１９】
をｙｍｏｌ、ＭｎＯ２をｚｍｏｌとしｘ＋ｙ＋ｚ＝１とした時、０．００５≦ｙ≦０．２０および０．００５≦ｚ≦０．２０であり、０．１５≦α≦０．７である請求項４に記載の圧電磁器組成物であり、この組成範囲とすることにより、特に顕著にＱｍｔを大きくすることができる。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の発明は、
【００２１】
【外９】
2005029412.tif 000004
【００２２】
（ただし、ＢはＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜β＜１）と、
【００２３】
【外１０】
2005029412.tif 000005
【００２４】
（ただし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙより選ばれた少なくとも一種の元素で、０＜α＜１）と、ＭｎＯ２とを含有する圧電磁器組成物であり、これにより、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高く、かつ、Ｐｂの飛散量を抑制して焼成温度を低下させることができ焼結性の安定した圧電磁器を得ることができる。
【００２５】
本発明の請求項７に記載の発明は、特に、
【００２６】
【外１１】
2005029412.tif 000006
【００２７】
をｘｍｏｌ、
【００２８】
【外１２】
2005029412.tif 000007
【００２９】
をｙｍｏｌ、ＭｎＯ２をｚｍｏｌとしｘ＋ｙ＋ｚ＝１とした時、０．００５≦ｙ≦０．２０および０．００５≦ｚ≦０．２０であり、０．１５≦α≦０．７および０＜β≦０．１２である請求項６に記載の圧電磁器組成物であり、この組成範囲とすることにより、特に顕著にＱｍｔを大きくかつ温度係数を小さくすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１および請求項２に記載の発明について説明する。
【００３１】
本実施の形態１における圧電磁器組成物について、その製造方法とともに以下に詳細に説明する。
【００３２】
まず、出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の粉末を準備した。
【００３３】
これらの原料粉末を用い、ＰｂＴｉＯ３を主成分として、これにＭｎＯ２およびＮｂ２Ｏ５を添加量を変えて添加し、さらに、ＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３のうちの一種を添加量を変えて添加し、（表１）および（表２）に示す組成になるように各原料を秤量配合した。
【００３４】
次に、これらの原料を、水およびメディアとして部分安定化ジルコニアボールとともにポットミルに投入し、ポットミルを２０時間回転させ湿式混合した。この時、原料と水の重量比率が１：１となるようにし、メディアのジルコニアボールの径としては１５ｍｍ以下のものを用いた。このときの混合粒径は平均粒子径で２μｍ以下であった。
【００３５】
次に、上記の湿式混合したスラリーを脱水、乾燥した。この乾燥粉を乳鉢等で粗粉砕した後、アルミナ材質の坩堝で、最高温度８５０℃で２時間（昇降温速度は２００℃／時間）仮焼し、仮焼粉を得た。
【００３６】
次に、仮焼粉をロータミルやディスクミル等の粗砕機を用いて粗粉砕後、上記の混合時と同様にポットミルを用いて、この粗粉砕粉を２０時間湿式粉砕した。その後、粉砕スラリーを脱水、乾燥し、圧電磁器原料粉体を得た。
【００３７】
次に、得られた圧電磁器原料粉体にポリビニルアルコール系のバインダを加え混合した後、約１０ＭＰａの圧力でプレス成形して、直径２０ｍｍ、厚み１ｍｍの円板状の成形体を得た。
【００３８】
次に、得られた成形体をマグネシア材質のサヤに載置し、電気炉中にて５００℃で２時間加熱してバインダを焼却した後、焼成温度で２時間保持して本焼成して圧電磁器焼結体を得た。
【００３９】
その後、上記円板状の圧電磁器焼結体を０．５ｍｍの厚みに研磨した後、圧電磁器の両主表面に銀電極を蒸着により形成した。この電極形成した圧電磁器を、１００〜２００℃の絶縁オイル中にて２〜１５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を印加し、分極処理を施して本実施の形態１の圧電磁器素子を得た。分極処理後の圧電磁器素子は、室温で２４時間以上放置した。
【００４０】
続いて、上記のようにして得られた圧電磁器素子について、比誘電率、キュリー温度および圧電特性を測定した。圧電特性として、厚み縦振動結合係数ｋｔ、機械的品質係数Ｑｍｔをインピーダンスアナライザーにより評価した。また、−２０〜８０℃の温度範囲で共振周波数の温度変化（ｆｒ−ＴＣ）を測定した。得られた測定結果を、試料Ｎｏ．、組成、焼成温度とともに（表１）および（表２）に示す。なお、表中の※は本発明の請求の範囲外を示す。
【００４１】
【表１】
2005029412.tif 000008
【００４２】
【表２】
2005029412.tif 000009
【００４３】
（表１）および（表２）に示したように、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）を主成分として、副成分としてＭｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有している本実施の形態１の圧電磁器組成物は、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い性能を有する圧電磁器が得られていることがわかる。
【００４４】
また、主成分ＰｂＴｉＯ３に対するＭｎ化合物の含有量は、ＭｎＯ２に換算して０．０５〜２．０重量％であることが特に好ましい。これは、（表１）の試料Ｎｏ．１−４、１−１８、１−３２および（表２）の試料Ｎｏ．１−４６、１−６０、１−７４のように添加量が少ない場合は、Ｑｍｔが１０００以下と小さく、（表１）の試料Ｎｏ．１−１１、１−２５、１−３９および（表２）の試料Ｎｏ．１−５３、１−６７、１−８１のように添加量が２．０重量％よりも多くなると、絶縁抵抗が低下し分極処理が困難になる結果、Ｑｍｔが小さくなるためである。
【００４５】
また、主成分ＰｂＴｉＯ３に対するＮｂ化合物の含有量は、Ｎｂ２Ｏ５に換算して０．０５〜４重量％であることが特に好ましい。これは、（表１）の試料Ｎｏ．１−１４、１−２８、１−４２および（表２）の試料Ｎｏ．１−５６、１−７０、１−８４に示すとおり、含有量が０．０５重量％よりも小さい場合は、焼結密度が低く、Ｑｍｔも小さくかつ共振周波数の温度係数が大きいためであり、（表１）の試料Ｎｏ．１−１５、１−２９、１−４３および（表２）の試料Ｎｏ．１−５７、１−７１、１−８５に示すように、含有量が４．０重量％より大きい場合は、Ｑｍｔが小さく、共振周波数の温度係数も大きくなるためである。
【００４６】
また、金属元素Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物の含有量は、それぞれＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３に換算して０．０１〜２重量％であることが特に好ましい。これは、（表１）の試料Ｎｏ．１−１２、１−２６、１−４０および（表２）の試料Ｎｏ．１−５４、１−６８、１−８２に示すように、含有量が０．０１％よりも小さい場合は、添加物の種類によらずＱｍｔが小さくなるためであり、（表１）の試料Ｎｏ．１−１３、１−２７、１−４１および（表２）の試料Ｎｏ．１−５５、１−６９、１−８３に示すように、含有量が２重量％より大きい場合も、Ｑｍｔが添加物の種類によらず小さくなるためである。
【００４７】
なお、上記本実施の形態１においては、金属元素Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，ＦｅおよびＹの化合物はそれぞれ単独で含有させた場合を示したが、これらの金属元素の化合物を複数種組み合わせて含有させても同様の効果が得られる。
【００４８】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。
【００４９】
本実施の形態２における圧電磁器組成物について、以下に説明する。
【００５０】
出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の粉末を準備した。
【００５１】
これらの原料粉末を用い、ＰｂＴｉＯ３のＰｂの一部を他の元素で置換した組成式
【００５２】
【外１３】
2005029412.tif 000010
【００５３】
（ただし、ＢはＬａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｃｅのうちの一種）が主成分となるように、ＰｂＯの一部をＬａ２Ｏ３，Ｎｄ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３およびＣｅ２Ｏ３のうちの一種で置換量を変えて置換し、これに０．５重量％のＭｎＯ２および０．５重量％のＮｂ２Ｏ５を添加し、さらに、ＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３およびＹ２Ｏ３のうちの一種を０．１重量％を添加し、（表３）および（表４）に示す組成になるように各原料を秤量配合した。
【００５４】
以降、上記実施の形態１と同様にして圧電磁器素子を得た。得られた圧電磁器素子について、実施の形態１と同様に特性を評価した。得られた測定結果を、試料Ｎｏ．、組成、焼成温度とともに（表３）および（表４）に示す。
【００５５】
【表３】
2005029412.tif 000011
【００５６】
【表４】
2005029412.tif 000012
【００５７】
（表３）および（表４）に示したように、ＰｂＴｉＯ３のＰｂの一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅより選ばれた少なくとも一種で置換した組成式
【００５８】
【外１４】
2005029412.tif 000013
【００５９】
（ただし、ＢはＬａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｃｅのうちの一種）を主成分として、副成分としてＭｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有している本実施の形態２の圧電磁器組成物は、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高く優れた性能を有する圧電磁器が得られていることがわかる。
【００６０】
特に、Ｐｂの一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅのうちの一種で置換することにより、焼成温度を低くしても高密度の圧電磁器が得られ、さらに、共振周波数の温度係数も１０ｐｐｍ／℃以下に改善されている。また、Ｑｍｔは１３００以上あり、Ｑｍｔを低下させることなく共振周波数の温度係数が改善されていることがわかる。
【００６１】
また、ＰｂＴｉＯ３のＰｂを置換する量としては、置換元素がＮｄ，Ｌａ，ＳｍおよびＣｅのいずれの場合でも、１２ｍｏｌ％以下であることが特に好ましい。これは、置換量が１２ｍｏｌ％を超えると、（表３）の試料Ｎｏ．２−１０〜２−１３、２−２３〜２−２６、２−３６〜２−３９および（表４）の試料Ｎｏ．２−４９〜２−５２、２−６２〜２−６５、２−７５〜２−７８に示したように、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，ＦｅおよびＹのいずれの副成分酸化物の場合も、酸化物の書類によらず、また、置換元素がＮｄ，Ｌａ，ＳｍおよびＣｅのいずれの場合でも、キュリー温度が低下するためである。
【００６２】
なお、上記本実施の形態２においては、ＰｂＴｉＯ３のＰｂを置換する元素としてＮｄ，Ｌａ，ＳｍおよびＣｅをそれぞれ単独で用いて置換した場合を示したが、これらの金属元素を複数種組み合わせて置換しても同様の効果が得られる。
【００６３】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項４および請求項５に記載の発明について説明する。
【００６４】
本実施の形態３における圧電磁器組成物について、以下に説明する。
【００６５】
出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の粉末を準備した。
【００６６】
これらの原料粉末を用い、組成式
【００６７】
【外１５】
2005029412.tif 000014
【００６８】
系の組成において、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１とし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた元素で、（表５）および（表６）の組成になるように各原料を秤量配合した。
【００６９】
以降、上記実施の形態１と同様にして圧電磁器素子を得た。得られた圧電磁器素子について、実施の形態１と同様に特性を評価した。得られた測定結果を、試料Ｎｏ．、組成、焼成温度とともに（表５）および（表６）に示す。なお、表中の※は本発明の請求の範囲外を示す。
【００７０】
【表５】
2005029412.tif 000015
【００７１】
【表６】
2005029412.tif 000016
【００７２】
（表５）および（表６）に示したように、組成式
【００７３】
【外１６】
2005029412.tif 000017
【００７４】
系の組成で、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（ただし、ｘ，ｙおよびｚが０の場合を除く）とし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた元素である本実施の形態３の圧電磁器組成物は、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い優れた性能を有する圧電磁器が得られることがわかる。
【００７５】
特に、（表５）の試料Ｎｏ．３−２、３−４〜３−５、３−７、３−１１〜３−１２、３−１５、３−１７〜３−１８、３−２０、３−２４〜３−２５、３−２８、３−３０〜３−３１、３−３３、３−３７〜３−３８および（表６）の試料Ｎｏ．３−４１、３−４３〜３−４４、３−４６、３−５０〜３−５１、３−５４、３−５６〜３−５７、３−５９、３−６３〜３−６４、３−６７、３−６９〜３−７０、３−７２、３−７６〜３−７７に示すように、ｙが０．００５≦ｙ≦０．２０の範囲で、ｚが０．００５≦ｚ≦０．２０の範囲で、かつαが０．１５≦α≦０．７の範囲の磁器組成物において、より顕著にＱｍｔが大きく、かつ温度係数の小さな圧電磁器が得られることがわかる。
【００７６】
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項６および請求項７に記載の発明について説明する。
【００７７】
本実施の形態４における圧電磁器組成物について、以下に説明する。
【００７８】
出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、酸化ネオジム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化サマリウム（Ｓｍ２Ｏ３）、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の粉末を準備した。
【００７９】
これらの原料粉末を用い、組成式
【００８０】
【外１７】
2005029412.tif 000018
【００８１】
系の組成において、ｘ，ｙおよびｚは、それぞれｘを０．９６、ｙを０．０３、ｚを０．０１で一定とし、αは０．５５で一定として、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙより選ばれた元素とし、ＢはＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅより選ばれた元素で、それぞれの含有量βを変えて、（表７）および（表８）の組成になるように各原料を秤量配合した。
【００８２】
以降、上記実施の形態１と同様にして圧電磁器素子を得た。得られた圧電磁器素子について、実施の形態１と同様に特性を評価した。得られた測定結果を、試料Ｎｏ．、組成、焼成温度とともに（表７）および（表８）に示す。
【００８３】
【表７】
2005029412.tif 000019
【００８４】
【表８】
2005029412.tif 000020
【００８５】
（表７）および（表８）に示したように、組成式
【００８６】
【外１８】
2005029412.tif 000021
【００８７】
系の組成において、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１（ただし、ｘ，ｙおよびｚが０の場合を除く）とし、ＡはＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた元素であり、ＢはＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅより選ばれた元素である本実施の形態４の圧電磁器組成物は、Ｐｂの一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種で置換することにより、Ｑｍｔは１４００以上を維持して大きい値を有するとともに、置換していないものを比較して、特に、共振周波数の温度係数が小さくなっていることがわかる。そして、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い優れた性能を有することがわかる。
【００８８】
また、βが１２ｍｏｌ％つまりＰｂの１２ｍｏｌ％をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種で置換した圧電磁器組成物は、キュリー温度が高い圧電磁器が得られることがわかる。
【００８９】
なお、βが１４ｍｏｌ％つまりＰｂの１４ｍｏｌ％をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種で置換した圧電磁器組成物は、（表７）の試料Ｎｏ．４−６〜４−９、４−１５〜４−１８、４−２４〜４−２７および（表８）の試料Ｎｏ．４−３３〜４−３６、４−４２〜４−４５、４−５１〜４−５４に示すように、副成分Ａの酸化物の種類によらずキュリー温度が低下し、耐熱性が劣るためあまり好ましくない。
【００９０】
なお、上記実施の形態２〜４においては、組成式
【００９１】
【外１９】
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【００９２】
は、Ａサイトの
【００９３】
【外２０】
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【００９４】
とＢサイトのＴｉを化学量論的に１：１となるように秤量配合し、組成式
【００９５】
【外２１】
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【００９６】
は、ＡサイトのＰｂとＢサイトの
【００９７】
【外２２】
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【００９８】
とを化学量論的に１：１となるように秤量配合したが、必ずしもＡサイトとＢサイトの組成比を厳密に化学量論的に１：１にする必要はなく、多少のズレがあっても構わない。
【００９９】
なお、上記実施の形態１〜４においては、Ｍｎ化合物としてＭｎＯ２を用いたが、Ｍｎ３Ｏ４やＭｎＣＯ３などのＭｎの化合物を用いても良い。また、他の元素についても、その酸化物を用いたが水酸化物や炭酸化物を用いても良い。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ＰｂＴｉＯ３を主成分として、Ｍｎ化合物およびＮｂ化合物と、Ｍｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物を含有する圧電磁器組成物であり、これにより、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高い性能を有する圧電磁器が得られるという効果を奏するものである。
【０１０１】
また特に、主成分のＰｂＴｉＯ３に対して、Ｍｎ化合物はＭｎＯ２に換算して０．０５〜２重量％、Ｎｂ化合物はＮｂ２Ｏ５に換算して０．０５〜４重量％およびＭｇ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｙから選ばれた少なくとも一種の化合物はそれぞれＭｇＯ，ＳｎＯ２，ＣｕＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｙ２Ｏ３に換算して０．０１〜２重量％含有する圧電磁器組成物であり、このような組成比率で副成分を添加することにより、共振周波数の温度係数を小さくすることができるとともに、より顕著にＱｍｔを大きくすることができるという効果を奏するものである。
【０１０２】
そしてさらに、主成分のＰｂＴｉＯ３のＰｂ元素の一部をＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの少なくとも一種の元素で置換した圧電磁器組成物であり、Ｐｂ元素の一部を三価元素であるＮｄ，Ｌａ，Ｓｍ，Ｃｅの一種で置換することにより、Ｐｂの飛散量を抑制して焼成温度を低下させることができ、焼結性の安定した圧電磁器が得られ、誘電率が低く、Ｑｍｔが大きく、キュリー温度が高く、更には、共振周波数の温度係数も改善することができるという効果を奏するものである。