(57)【要約】 【課題】  圧電素子において、所望の歪変位量が安定的に得られ、温度特性が良好なものとする。【解決手段】  圧電素子１は、圧電体４と電極３、５とを備え、圧電体４は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶からなり、下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動されるものである。Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）（Ｅｍｉｎ：最小電界印加強度、Ｅｍａｘ：最大電界印加強度、Ｅ１：第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度、Ｅ２：第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度）【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動されるものであることを特徴とする圧電素子。
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【請求項２】
前記第１の強誘電体結晶の分極軸方向が、前記電極による電界印加方向とは異なる方向であることを特徴とする請求項１に記載の圧電素子。
【請求項３】
前記電界印加方向が、前記第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しいことを特徴とする請求項２に記載の圧電素子。
【請求項４】
前記第１の強誘電体結晶が、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、
前記第２の強誘電体結晶が、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、かつ前記第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電素子。
【請求項５】
前記第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項６】
前記第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項７】
前記第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項８】
前記第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項９】
前記第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項１０】
前記第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶であることを特徴とする請求項４に記載の圧電素子。
【請求項１１】
前記圧電体が、ペロブスカイト構造を有する複合酸化物（不可避不純物を含んでもよい）からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の圧電素子。
【請求項１２】
前記圧電体が、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、及びニオブ酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（不可避不純物を含んでもよい）からなることを特徴とする請求項１１に記載の圧電素子。
【請求項１３】
前記圧電体の前記第１の強誘電体結晶から前記第２の強誘電体結晶への相転移温度が、−５０〜２００℃の範囲にあることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の圧電素子。
【請求項１４】
前記圧電体が、厚み２０μｍ以下の薄膜からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の圧電素子。
【請求項１５】
前記圧電体が、粒子配向セラミックス焼結体からなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の圧電素子。
【請求項１６】
圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子の駆動方法において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動することを特徴とする圧電素子の駆動方法。
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【請求項１７】
圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子と、
該圧電素子の駆動を制御する制御手段とを備えた圧電装置において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
前記制御手段は、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、前記圧電素子を駆動するものであることを特徴とする圧電装置。
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電素子及びその駆動方法に係り、特に圧電体の結晶構造と駆動条件とに関するものである。本発明はまた、圧電素子とこの駆動を制御する制御手段とを備えた圧電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電界印加強度の増減に伴って伸縮する圧電性を有する圧電体と、圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子が、インクジェット式記録ヘッドに搭載されるアクチュエータ等として使用されている。
【０００３】
圧電体材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛等のペロブスカイト構造を有する複合酸化物が知られている。かかる材料は電界無印加時において自発分極性を有する強誘電体であり、従来の圧電素子では、強誘電体の分極軸に合わせた方向に電界を印加することで、分極軸方向に伸びる「圧電効果」を利用することが一般的であった（従来技術１）。すなわち、従来は、電界印加方向と分極軸方向とが合うように、材料設計を行うことが重要とされてきた（分極軸＝電界印加方向）。
【０００４】
しかしながら、強誘電体の上記圧電効果を利用するだけでは歪変位量に限界があり、より大きな歪変位量が求められるようになってきている。
【０００５】
一方、電子機器の小型軽量化・高機能化に伴い、これに搭載される圧電素子においても小型軽量化・高機能化が進められるようになってきている。例えば、インクジェット式記録ヘッドでは、高画質化のために、圧電素子の高密度化が検討されており、それに伴って圧電素子の薄型化が検討されている。
【０００６】
インクジェット式記録ヘッドでは、多数のインク室が設けられ、インク室の数に応じて多数の圧電素子が搭載される。かかる構成では、画像ムラを抑制するため、多数の圧電素子によるインク突出性能のばらつきを小さくする必要がある。圧電体材料は温度によって圧電特性が異なる温度依存性を示すが、素子の自己発熱等によって、多数の圧電素子の素子温度を完全に等しくすることは難しい。したがって、素子温度が多少変動しても、圧電特性が大きく変動しないこと（温度特性が良好であること）が重要である。
【０００７】
圧電素子を薄型化すると、圧電体の全体厚みに占める歪変位量の割合が大きくなるので、素子温度の変動に伴う圧電特性の変化の影響がより大きくなる。したがって、素子温度が多少変動しても、圧電特性が大きく変動しないことが特に重要である。
【０００８】
上記背景下、特許文献１には、電界印加により圧電体を相転移させる圧電素子が提案されている（従来技術２）。該文献には、相転移膜と、電極と、相転移膜をキュリー点Ｔｃ付近の温度Ｔに調整する発熱体とを備える圧電素子が開示されている（請求項１参照）。相転移膜としては、正方晶系と菱面体晶系との間、又は菱面体晶系或いは正方晶系と立方晶系との間で転移する膜が挙げられている（請求項２参照）。
【０００９】
特許文献１に記載の圧電素子では、強誘電体の圧電効果と、相転移に伴う結晶構造の変化による体積変化とにより、従来よりも大きな歪変位量が得られるとされている。
【００１０】
特許文献２には、圧電体が正方晶系と菱面体晶系との結晶相境界（ＭＰＢ）よりも実質的に正方晶系側にあり、使用温度、電界強度、圧縮応力が変化しても圧電体が相変化しない範囲で使用する圧電素子が提案されている（請求項１、段落０００９等参照）（従来技術３）。特許文献２に記載の圧電素子では、素子温度が多少変動しても圧電特性が大きく変動しない、温度特性が良好な素子が得られるとされている。
【特許文献１】特許第３５６８１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−６９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の圧電素子は、キュリー点Ｔｃ付近で使用するものである。キュリー点Ｔｃは強誘電体と常誘電体との相転移温度に相当する。圧電体を相転移させると、圧電特性は相転移点を境に劇的に変化する。したがって、相転移温度付近で使用する特許文献１に記載の圧電素子は、素子温度が多少変動するだけでも圧電特性が大きく変動してしまう。したがって、温度特性がよくなく、インクジェット式記録ヘッドに用いた場合、素子ごとの突出バラツキが大きくなる。
【００１２】
特許文献２に記載の圧電素子は、相転移しない範囲内で駆動する素子であるので温度特性は良好である。しかしながら、圧電素子全般について言えることであるが、従来は圧電体が均一性のないセラミックス焼結体により構成されており、圧電体内の結晶方向のばらつき等により、所望の歪変位量を安定的に得ることができない恐れがある。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、所望の歪変位量が安定的に得られ、温度特性が良好で、薄型化にも対応可能な、圧電素子及びその駆動方法を提供することを目的とするものである。本発明はまた、上記圧電素子と、この駆動を制御する制御手段とを備えた圧電装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の圧電素子は、圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動されるものであることを特徴とするものである。  
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【００１５】
本明細書において、「第１の強誘電体結晶が結晶配向性を有する」とは、Ｌｏｔｇｅｒｌｉｎｇ法により測定される配向率Ｆが、８０％以上であることと定義する。  
配向率Ｆは、下記式で表される。  
Ｆ（％）＝（Ｐ−Ｐ０）／（１−Ｐ０）×１００・・・（ｉ）
式（ｉ）中、Ｐは、配向面からの反射強度の合計と全反射強度の合計の比である。（００１）配向の場合、Ｐは、（００ｌ）面からの反射強度Ｉ（００ｌ）の合計ΣＩ（００ｌ）と、各結晶面（ｈｋｌ）からの反射強度Ｉ（ｈｋｌ）の合計ΣＩ（ｈｋｌ）との比（｛ΣＩ（００ｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）｝）である。例えば、ペロブスカイト結晶において（００１）配向の場合、Ｐ＝Ｉ（００１）／［Ｉ（００１）＋Ｉ（１００）＋Ｉ（１０１）＋Ｉ（１１０）＋Ｉ（１１１）］である。  
Ｐ０は、完全にランダムな配向をしている試料のＰである。  
完全にランダムな配向をしている場合（Ｐ＝Ｐ０）にはＦ＝０％であり、完全に配向をしている場合（Ｐ＝１）にはＦ＝１００％である。
【００１６】
「第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度Ｅ２」とは、それ以上電界を印加してもそれ以上相転移が起こらない電界強度を意味している。Ｅ２以上の電界強度を印加しても、第１の強誘電体結晶の一部が相転移せずに僅かに残る場合がある。
【００１７】
なお、「背景技術」の項において挙げた特許文献１及び２（従来技術２及び３）に結晶配向性について言及されていないように、従来は、圧電体として不均一構造のセラミックス焼結体が用いられており、結晶配向性を有する圧電体を用いるという発想がなかった。
【００１８】
本発明の圧電素子において、前記第１の強誘電体結晶の分極軸方向が、前記電極による電界印加方向とは異なる方向であることが好ましい。特に、前記電界印加方向が、前記第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しいことが好ましい。
【００１９】
本明細書において、「電界印加方向が、第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しい」とは、電界印加方向と第２の強誘電体結晶の分極軸方向とのずれが±２０°以内と定義する。
【００２０】
「背景技術」の項において、強誘電体の圧電効果のみを利用する従来一般的な圧電素子（従来技術１）では、強誘電体の分極軸に合わせた方向に電界を印加することが重要とされてきたことを述べた。これをそのまま、本発明の系に適用すると、相転移前の第１の強誘電体結晶の分極軸に合わせて電界を印加することになる。
【００２１】
本発明の圧電素子では、従来技術１とは異なり、第１の強誘電体結晶の分極軸方向と電界印加方向とを変え、好ましくは電界印加方向を第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略一致させることで、「エンジニアードドメイン効果」等が得られ、好ましい。
【００２２】
「単結晶体のエンジニアードドメイン効果」は、“Ultrahigh strain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric single crystals”,  S.E.Park et.al., JAP, 82, 1804(1997)に記載されている。
【００２３】
上記文献には、PZN-8%PT単結晶体について、第１の強誘電体結晶（菱面体晶系）から第２の強誘電体結晶（正方晶系）へ相転移させる際に、第１の強誘電体結晶の分極軸方向と電界印加方向とを変え、電界印加方向を第２の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせて相転移を行うことで、電界印加方向を第１の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせるよりも大きな変位量が得られることが、「エンジニアードドメイン効果」として記載されている。エンジニアードドメイン効果が起こる理由については、明らかにされていない。
【００２４】
上記文献図１７に記載の圧電特性を図５に示しておく。上記文献には、StepAとStepBの範囲内、すなわち相転移が略完了するまでの範囲内について、エンジニアードドメイン効果により、電界印加方向を第１の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせるよりも大きな変位量が得られることが記載されている。
【００２５】
ただし、上記文献には、多結晶体自体について言及がなく、本発明で用いる結晶配向性を有する多結晶体については一切言及がなされていない。また、最小電界印加強度と最大電界印加強度とを特定の範囲内に設定して駆動するようなことについても言及がなされていない。すなわち、上記文献には、「単結晶体のエンジニアードドメイン効果」は報告されているが、単にその効果が報告されているだけで、多結晶体への応用、圧電素子としての具体的な利用等については、言及されていない。
【００２６】
本発明の圧電素子において、前記第１の強誘電体結晶と前記第２の強誘電体結晶との組合せとしては、前記第１の強誘電体結晶が、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、前記第２の強誘電体結晶が、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、かつ前記第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系である組合せが挙げられる。
【００２７】
強誘電体結晶の分極軸は以下の通りである。  
正方晶系：＜００１＞、斜方晶系：＜１１０＞、菱面体晶系：＜１１１＞
電界印加方向は通常、圧電体の厚み方向（圧電体の表面に対して垂直方向、すなわち配向方向）である。  
上記分極軸を考慮すれば、電界印加方向（配向方向）が相転移後の第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しくなる、第１の強誘電体結晶と第２の強誘電体結晶との組合せとしては、
（１）前記第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶である組合せ、
（２）前記第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶である組合せ、
（３）前記第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶である組合せ、
（４）前記第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶である組合せ、
（５）前記第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶である組合せ、
（６）前記第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、前記第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶である組合せが挙げられる。
【００２８】
本明細書において、第１の強誘電体結晶が略＜ａｂｃ＞方向に結晶配向性を有するとは、配向率Ｆが８０％以上と定義する。
【００２９】
本発明の圧電素子において、前記圧電体の組成としては、ペロブスカイト構造を有する複合酸化物（不可避不純物を含んでもよい）が挙げられ、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、及びニオブ酸カリウムからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（不可避不純物を含んでもよい）が好ましい。
【００３０】
電気特性がより良好となることから、前記圧電体は、Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋，Ｓｒ２＋，Ｂａ２＋，Ｂｉ３＋，Ｌｎ３＋，Ｎｂ５＋，Ｔａ５＋，Ｗ６＋等の金属イオンを、１種又は２種以上含むものであることが好ましい。
【００３１】
本発明の圧電素子において、前記圧電体の前記第１の強誘電体結晶から前記第２の強誘電体結晶への相転移温度が、−５０〜２００℃の範囲にあることが好ましい。
【００３２】
本発明の圧電素子において、前記圧電体が厚み２０μｍ以下の薄膜からなることが好ましい。前記圧電体は、粒子配向セラミックス焼結体からなってもよい。
【００３３】
本発明の圧電素子の駆動方法は、圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子の駆動方法において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動することを特徴とするものである。  
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【００３４】
本発明の圧電装置は、
圧電性を有する圧電体と、該圧電体に対して所定方向に電界を印加する電極とを備えた圧電素子と、
該圧電素子の駆動を制御する制御手段とを備えた圧電装置において、
前記圧電体は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、前記第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が該第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）からなり、
前記制御手段は、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、前記圧電素子を駆動するものであることを特徴とするものである。  
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【発明の効果】
【００３５】
本発明の圧電素子は、
圧電体として、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）を用い、
最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件、すなわち相転移しない条件で駆動する構成としている。  
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
（式中、電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。Ｅ１≦Ｅ２である。）
【００３６】
本発明の圧電素子では、圧電体の相転移に伴う結晶構造の変化による体積変化は得られないが、第１の強誘電体結晶又は第２の強誘電体結晶の状態で使用するので、強誘電体の圧電効果が得られる。
【００３７】
本発明の圧電素子では、相転移前の強誘電体結晶である第１の強誘電体結晶を、結晶配向性を有する多結晶としているので、第１の強誘電体結晶と相転移後の第２の強誘電体結晶のいずれの状態で使用するにせよ、電界印加強度の増加に対する歪変位量の増加が圧電体全体に渡って均等に安定的に起こり、所望の歪変位量が安定的に得られる。
【００３８】
上記構成では、バルク単結晶を用いる場合に比して、製造容易性、コスト、形状設計自由度等の点で有利である。また、薄膜化する場合には、高価な単結晶基板を用いる必要がないので、基板選択の幅が広がり、コストやプロセス選択性等の点で有利である。
【００３９】
圧電体を相転移させる場合には、圧電特性は相転移点を境に劇的に変化するため温度特性がよくないが、本発明の圧電素子では、相転移しない範囲内で駆動するので温度特性も良好である。温度特性が良好であるので、薄型化にも対応可能である。
【００４０】
以上のように、本発明の圧電素子は、所望の歪変位量が安定的に得られ、温度特性が良好である。したがって、本発明の圧電素子を、インクジェット式記録ヘッドに用いた場合、素子ごとの突出バラツキが小さくなる。
【００４１】
本発明の圧電素子においては、第１の強誘電体結晶の分極軸方向が、電界印加方向とは異なる方向であることが好ましい。特に、電界印加方向が、第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しいことが好ましい。かかる構成とすることで、「エンジニアードドメイン効果」等により、より大きな歪変位量が安定的に得られ、好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
「圧電素子」
図面を参照して、本発明の圧電素子の好適な態様について説明する。インクジェット式記録ヘッド用を例として説明する。図１は本発明の圧電素子を備えたインクジェット式記録ヘッドの要部断面図（圧電素子の厚み方向の断面図）である。
【００４３】
図１に示す圧電素子１は、シリコンウエハ等の基板２の表面に、下部電極３と圧電体４と上部電極５とが順次積層された素子である。圧電体４は圧電性を有する無機化合物多結晶からなり、下部電極３と上部電極５とにより厚み方向に電界が印加されるようになっている。
【００４４】
インクジェット式記録ヘッドでは、上記構成の圧電素子１の基板２の裏面に、振動板６を介して、インクが貯留されるインク室７及びインク吐出口８を有するインク貯留吐出部材９が取り付けられる。インクジェット式記録ヘッドでは、圧電素子１に印加する電界強度を増減させて圧電素子１を伸縮させ、これによってインク室７からのインクの吐出や吐出量の制御が行われる。
【００４５】
本発明において、圧電体４は、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）により、構成されている。
【００４６】
本発明における圧電体４の圧電特性（電界印加強度と歪変位量との関係）は概略、図２の曲線Ｐに示すものとなる（図５（“Ultrahigh strain and piezoelectric behavior in relaxor based ferroelectric single crystals”,  S.E.Park et.al., JAP, 82, 1804(1997)、図１７）を参照）。
【００４７】
電界強度Ｅ１は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度である。電界強度Ｅ２は、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度である。通常はＥ１＜Ｅ２であるが、Ｅ１＝Ｅ２もあり得る。
【００４８】
図２に示す如く、圧電体４は、電界印加強度Ｅ＝０〜Ｅ１（相転移前）では、第１の強誘電体結晶の圧電効果により、電界印加強度の増加に伴って歪変位量が直線的に増加し、電界印加強度Ｅ＝Ｅ１〜Ｅ２では、相転移に伴う結晶構造の変化による体積変化が起こり、Ｅ＝０〜Ｅ１の範囲内よりも大きい傾きで、電界印加強度の増加に伴って歪変位量が直線的に増加し、電界印加強度Ｅ≧Ｅ２（相転移後）では、第２の強誘電体結晶の圧電効果により、電界印加強度の増加に伴って歪変位量が直線的に増加する圧電特性を有するものである。
【００４９】
本発明では、上記特性を有する圧電体４を用い、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが下記式（１）又は（２）を充足する条件で、駆動する構成としている。すなわち、本発明では、相転移が起こらない範囲内で駆動する構成としている。式（１）、（２）を充足する場合について各々、ＥｍｉｎとＥｍａｘの例を図示してある。式（１）を充足する場合、Ｅｍｉｎは０でもよい。  
Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ＜Ｅ１・・・（１）
Ｅ２＜Ｅｍｉｎ＜Ｅｍａｘ・・・（２）
【００５０】
図３に、強誘電体結晶間で相転移を行う場合の、温度と圧電定数との関係の一例を示す。図には、相転移点（Ｔｔ）を境に圧電特性が劇的に変化する様子が示されている。圧電体４を相転移させる場合には、圧電特性が相転移点を境に劇的に変化するため温度特性がよくないが、本発明の圧電素子１では、相転移しない範囲内で駆動するので温度特性が良好である。
【００５１】
圧電体４の組成としては上記結晶条件を充足するものであれば特に制限なく、ペロブスカイト構造を有する複合酸化物（不可避不純物を含んでもよい）が好ましい。ペロブスカイト構造を有する複合酸化物としては、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ジルコニウム酸鉛、チタン酸鉛ランタン、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、ニッケルニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、亜鉛ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムバリウム、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸ナトリウムカリウム等を、１種又は２種以上含む複合酸化物が挙げられる。
【００５２】
電気特性がより良好となることから、圧電体４は、Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋，Ｓｒ２＋，Ｂａ２＋，Ｂｉ３＋，Ｌｎ３＋，Ｎｂ５＋，Ｔａ５＋，Ｗ６＋等の金属イオンを、１種又は２種以上含むものであることが好ましい。
【００５３】
チタン酸ジルコン酸鉛等では、立方晶系と正方晶系と菱面体晶系との３種の結晶系があり、チタン酸バリウム等では、立方晶系と正方晶系と斜方晶系と菱面体晶系との４種の結晶系がある。
【００５４】
立方晶系は常誘電体であるので、第１の強誘電体結晶は、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、第２の強誘電体結晶は、正方晶系結晶、斜方晶系結晶、及び菱面体晶系結晶のうちいずれかであり、かつ第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系である。チタン酸ジルコン酸鉛等では、上記のように斜方晶系がないので、第１の強誘電体結晶と第２の強誘電体結晶は、一方が正方晶系で他方が菱面体晶系となる。
【００５５】
一般に、強誘電体を含む誘電体全般のギブス自由エネルギーＧは下記式で表され、ある組成の誘電体の結晶系は、応力、電場、温度により一義的に決まる。  
Ｇ＝Ｕ＋Ｘｉｘｉ−ＥｉＰｉ−ＴＳ
（Ｕ：内部エネルギー、Ｘｉ：応力、ｘｉ：歪、Ｅｉ：電場、Ｐｉ：分極、Ｔ：温度、Ｓ：エントロピー）
【００５６】
チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）における温度Ｔとギブス自由エネルギーＧと結晶系との関係を図４に示す。菱面体晶系と斜方晶系との相転移温度は−８０℃程度、斜方晶系と正方晶系との相転移温度は１０℃程度、正方晶系と立方晶系との相転移温度は１２０℃程度である。チタン酸ジルコン酸鉛は、斜方晶系がないことを除けば、傾向としては同様である。
【００５７】
圧電体４の形態は適宜設計され、薄膜でも焼結体でもよい。本発明の圧電素子１は、先に述べたように、素子温度が多少変動しても圧電特性が大きく変動しない、温度特性が良好な素子である。薄型の圧電素子では、圧電体の全体厚みに占める歪変位量の割合が大きくなり、素子温度の変動に伴う圧電特性の変化の影響がより大きくなる。したがって、本発明は、素子温度が多少変動しても、圧電特性が大きく変動しないことが特に重要である薄型の圧電素子に有効である。すなわち、圧電体４が厚み２０μｍ以下の薄膜の場合に有効である。
【００５８】
いずれの形態を採るにせよ、本発明では、相転移前の第１の強誘電体結晶が結晶配向性を有するよう、圧電体４を形成する。かかる圧電体４としては、配向膜（１軸配向性を有する膜）、エピタキシャル膜（３軸配向性を有する膜）、あるいは粒子配向セラミックス焼結体が挙げられる。
【００５９】
配向膜は、スパッタ法、ＭＯＣＶＤ法、パルスレーザデポジッション法等の気相法；ゾルゲル法、有機金属分解法等の液相法などの公知の薄膜形成方法を用い、一軸配向性結晶が生成される条件で成膜することで、形成できる。例えば、（１１１）配向させる場合は、下部電極として（１１１）配向したＰｔ等を用いればよい。
【００６０】
エピタキシャル膜は、基板及び下部電極に圧電膜と格子整合性の良い材料を用いることにより形成できる。エピタキシャル膜を形成可能な基板／下部電極の好適な組合せとしては、ＳｒＴｉＯ３／ＳｒＲｕＯ３、ＭｇＯ／Ｐｔ等が挙げられる。
【００６１】
本発明の圧電素子１では、相転移前の強誘電体結晶である第１の強誘電体結晶を、結晶配向性を有する多結晶としているので、電界印加強度Ｅ＝０〜Ｅ１の範囲（相転移前）においては、第１の強誘電体結晶の圧電効果が圧電体４全体に渡って均等に安定的に起こり、電界印加強度Ｅ＝Ｅ１〜Ｅ２の範囲においては、圧電体４全体に渡って第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が安定的に進行し、電界印加強度Ｅ≧Ｅ２の範囲（相転移後）においては、第２の強誘電体結晶の圧電効果が圧電体４全体に渡って均等に安定的に起こる。したがって、上記式（１）、（２）のいずれを充足する条件で駆動するにせよ、大きな歪変位量が安定的に得られる。
【００６２】
上記構成では、バルク単結晶を用いる場合に比して、製造容易性、コスト、形状設計自由度等の点で有利である。また、薄膜化する場合には、高価な単結晶基板を用いる必要がないので、基板選択の幅が広がり、コストやプロセス選択性等の点で有利である。
【００６３】
「背景技術」の項において、強誘電体の圧電効果のみを利用する従来一般的な圧電素子（従来技術１）では、強誘電体の分極軸に合わせた方向に電界を印加することが重要とされてきたことを述べた。これをそのまま、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶に相転移させる本発明の系に適用すると、相転移前の第１の強誘電体結晶の分極軸に合わせて電界を印加することになる。
【００６４】
本発明では、従来技術１の電界印加方向を採用するのではなく、第１の強誘電体結晶の分極軸方向を、電極３、５による電界印加方向と異なる方向とすることが好ましい。かかる構成とすることで、上記式（１）を充足する条件で駆動する際に、「エンジニアードドメイン効果」が得られ、好ましい。
【００６５】
「エンジニアードドメイン効果」は、第１の強誘電体結晶の分極軸方向と電界印加方向とを変えることにより、電界印加方向を第１の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせるよりも大きな変位量が安定的に得られる効果である。
【００６６】
第１の強誘電体結晶の分極軸方向と電界印加方向とを変えた場合には、電界印加強度Ｅ＝０〜Ｅ１の範囲内において、電界印加強度の増加に対する歪変位量の増加の傾き（圧電定数）が、エンジニアードドメイン効果により、電界印加方向を第１の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせるよりも大きくなる。すなわち、本発明の圧電素子１において、上記式（１）を充足する条件で駆動する場合には、エンジニアードドメイン効果により、より大きな歪変位量が安定的に得られ、好ましい。
【００６７】
本発明の圧電素子１において、上記式（２）を充足する条件で駆動する場合は、電界印加方向を第２の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせることで、第２の強誘電体結晶の圧電効果が効果的に発現し、電界印加方向を第１の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせるよりも、大きな歪変位量が安定的に得られる。この効果は、少なくとも第１の強誘電体結晶の分極軸方向が電界印加方向とは異なる方向であれば得られ、電界印加方向が相転移後の第２の強誘電体結晶の分極軸方向に近い程、顕著に発現する。
【００６８】
上記のように、本発明の圧電素子１では、式（１）、（２）のいずれを充足する条件で駆動するにせよ、第１の強誘電体結晶の分極軸方向と電界印加方向とを変え、好ましくは電界印加方向を第２の強誘電体結晶の分極軸方向に合わせることで、より大きな歪変位量が安定的に得られ、好ましい。
【００６９】
以下、電界印加方向が相転移後の第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しくなる、第１の強誘電体結晶と第２の強誘電体結晶との組合せについて、具体的に説明する。
【００７０】
強誘電体結晶の分極軸は以下の通りである。  
正方晶系：＜００１＞、斜方晶系：＜１１０＞、菱面体晶系：＜１１１＞
電界印加方向は通常、圧電体４の厚み方向（圧電体４の表面に対して垂直方向、すなわち配向方向）である。  
上記分極軸を考慮すれば、電界印加方向（配向方向）が相転移後の第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しくなる、第１の強誘電体結晶と第２の強誘電体結晶との組合せとしては、
（１）第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶である組合せ、
（２）第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶である組合せ、
（３）第１の強誘電体結晶が略＜００１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶である組合せ、
（４）第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する正方晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶である組合せ、
（５）第１の強誘電体結晶が略＜１１０＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が斜方晶系結晶である組合せ、
（６）第１の強誘電体結晶が略＜１１１＞方向に結晶配向性を有する斜方晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が菱面体晶系結晶である組合せが挙げられる。
【００７１】
従来は、圧電素子は常温で使用されることが一般的であり、常温での使用を前提に設計されてきたが、今後は、より高温の環境下（例えば、車のエンジン周り、ＣＰＵ周り等の用途では８０℃以上、インクジェット用途でもインク粘度低減のため４０〜８０℃になり得る）、より低温の環境下（例えば、冷蔵庫内等）でも、使用される可能性がある。具体的には、今後は−５０〜２００℃の使用環境温度を考慮して材料を設計していくことが好ましい。
【００７２】
本発明では、上記使用環境温度を考慮すれば、圧電体４の第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移温度が、−５０〜２００℃の範囲にあることが好ましい。
【００７３】
使用環境温度が相転移温度である条件では、チタン酸ジルコン酸鉛では、（１）第１の強誘電体結晶が略＜１００＞方向に結晶配向性を有する菱面体晶系結晶であり、第２の強誘電体結晶が正方晶系結晶である組合せの場合、組成や厚みにより異なるが、Ｅ１＝１０〜１５０ｋＶ／ｃｍ程度、Ｅ２＝３０〜３００ｋＶ／ｃｍ程度である。
【００７４】
薄膜にかかる応力には、成膜時の内部応力に加え、基板との熱膨張係数差による応力があるが、一般的に−１０〜＋１０ＧＰａの範囲で材料設計すれば良い。
【００７５】
本発明の圧電素子１は、圧電体４として、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度Ｅ１以上の電界印加により、第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する無機化合物多結晶（不可避不純物を含んでもよい）を用い、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが上記式（１）又は（２）を充足する条件、すなわち相転移しない条件で駆動する構成としている。
【００７６】
本発明の圧電素子１では、圧電体４の相転移に伴う結晶構造の変化による体積変化は得られないが、第１の強誘電体結晶又は第２の強誘電体結晶の状態で使用するので、強誘電体の圧電効果が得られる。
【００７７】
本発明の圧電素子１では、相転移前の強誘電体結晶である第１の強誘電体結晶を、結晶配向性を有する多結晶としているので、第１の強誘電体結晶と相転移後の第２の強誘電体結晶のいずれの状態で使用するにせよ、電界印加強度の増加に対する歪変位量の増加が圧電体４全体に渡って均等に安定的に起こり、所望の歪変位量が安定的に得られる。
【００７８】
上記構成では、バルク単結晶を用いる場合に比して、製造容易性、コスト、形状設計自由度等の点で有利である。また、薄膜化する場合には、高価な単結晶基板を用いる必要がないので、基板の選択が広がり、コストやプロセス選択性等の点で有利である。
【００７９】
圧電体４を相転移させる場合には、圧電特性は相転移点を境に劇的に変化するため温度特性がよくないが、本発明の圧電素子１では、相転移しない範囲内で駆動するので温度特性も良好である。温度特性が良好であるので、薄型化にも対応可能である。
【００８０】
以上のように、本発明の圧電素子１は、所望の歪変位量が安定的に得られ、温度特性が良好で、薄型化にも対応可能なものである。本発明の圧電素子１は、温度特性が良好であるので、インクジェット式記録ヘッドに用いた場合、素子ごとの突出バラツキが小さくなる。
【００８１】
本発明の圧電素子１においては、第１の強誘電体結晶の分極軸方向が、電界印加方向とは異なる方向であることが好ましい。特に、電界印加方向が、第２の強誘電体結晶の分極軸方向に略等しいことが好ましい。かかる構成とすることで、「エンジニアードドメイン効果」等により、より大きな歪変位量が得られ、好ましい。
【００８２】
「圧電装置」
本発明の圧電装置は、上記の本発明の圧電素子１と、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが上記式（１）又は（２）を充足する条件で、圧電素子１を駆動する駆動回路等の制御手段（図示略）とを備えたものである。  
本発明の圧電装置は、本発明の圧電素子１を備えたものであるので、本発明の圧電素子１と同様の効果が得られる。
【実施例】
【００８３】
本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
【００８４】
（実施例１）
（１００）ＭｇＯ基板の表面に、スパッタ法にて厚み０．２μｍの（１００）Ｐｔ下部電極を形成した。次いで、パルスレーザデポジッション法にて、圧電体として厚み５μｍのＰｂＺｒ０．５５Ｔｉ０．４５Ｏ３薄膜を形成した。さらにその上に、厚み０．２μｍのＰｔ上部電極を形成した。
【００８５】
この圧電体に対してＸ線回折測定を行ったところ、４０℃近傍で、電圧無印加時に＜００１＞方向に配向性を有する菱面体晶系結晶（第１の強誘電体結晶）であり（配向率９５％）、＜００１＞方向に電界を印加することで、正方晶系結晶（第２の強誘電体結晶）に相転移することが確認された。本実施例では、電界印加方向は相転移後の結晶の分極軸に一致している。
【００８６】
第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が開始する最小の電界強度Ｅ１＝１１０ｋＶ／ｃｍ、第１の強誘電体結晶から第２の強誘電体結晶への相転移が略完全に終了する電界強度Ｅ２＝１６０ｋＶ／ｃｍであった。
【００８７】
カンチレバーを用いて、４０℃において、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ＝２０ｋＶ／ｃｍ（＜Ｅ１）〜最大電界印加強度Ｅｍａｘ＝８０ｋＶ／ｃｍ（＜Ｅ１）における圧電定数ｄ３１を求めたところ、１４０ｐｍ／Ｖであった。同様に、４５℃おいて圧電定数ｄ３１を求めたところ、１５０ｐｍ／Ｖであった。
【００８８】
（比較例１）
実施例１と同じ圧電素子を試料とした。  
実施例１と同様に、カンチレバーを用いて、４０℃において、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ＝２０ｋＶ／ｃｍ（＜Ｅ１）〜最大電界印加強度Ｅｍａｘ＝１３０ｋＶ／ｃｍ（＜Ｅ１）における圧電定数ｄ３１を求めたところ、１６０ｐｍ／Ｖであった。同様に、４５℃おいて圧電定数ｄ３１を求めたところ、１９０ｐｍ／Ｖであった。
【００８９】
実施例１と比較例１との比較から、圧電体として、電界無印加時に結晶配向性を有する第１の強誘電体結晶であり、所定の電界強度以上の電界印加により、第１の強誘電体結晶の少なくとも一部が第１の強誘電体結晶とは異なる結晶系の第２の強誘電体結晶に相転移する特性を有する結晶を用い、最小電界印加強度Ｅｍｉｎ及び最大電界印加強度Ｅｍａｘが上記式（１）を充足する条件で、駆動することで、比較的大きな歪変位量が温度特性良く得られることが示された。本発明者は、上記式（２）を充足する条件で駆動しても同様の効果が得られることを確認している。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の圧電素子は、インクジェット式記録ヘッド、磁気記録再生ヘッド、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）デバイス等に搭載されるアクチュエータ、各種マイクロポンプ等に好ましく利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の圧電素子の好適な態様を示す断面図
【図２】本発明の圧電素子における圧電体の圧電特性を示す図
【図３】強誘電体結晶間で相転移を行う場合の、温度と圧電定数との関係の一例を示す図
【図４】チタン酸バリウムにおける温度ＴとギブスエネルギーＧと結晶系との関係を示す図
【図５】PZN-8%PT単結晶体のエンジニアードドメイン効果を示す図
【符号の説明】
【００９２】
１  圧電素子
３、５  電極
４  圧電体
【図１】
2007088319.tif 000003
【図２】
2007088319.tif 000004
【図３】
2007088319.tif 000005
【図４】
2007088319.tif 000006
【図５】
2007088319.tif 000007