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圧電材料 あつでんざいりょうpiezoelectric material

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

圧電材料
あつでんざいりょう
piezoelectric material

圧電性 (機械的ひずみを与えたとき電圧を発生する,あるいは,逆に電圧を加えると機械的ひずみを発生する性質) を示す結晶性物質の総称。振動子,発火素子,音響素子,情報用素子など広い応用がある。たとえば水晶などの絶縁体単結晶やニオブ酸リチウム,タンタル酸リチウムなどの強誘電体単結晶は優れた圧電材料で各種の圧電素子に使用されている。特に水晶は現在までに知られている圧電材料のうちで最も正確に振動する振動子をつくることができるという特徴があり,発振子として時計,コンピュータなどに多用されている。酸化亜鉛や硫化カドミウムなどの II-VI族化合物半導体,ヒ化ガリウムなどの III-V族化合物半導体も圧電性を有し,これらは圧電半導体と呼ばれる。なかでも酸化亜鉛は電気機械結合係数が大きいので薄膜を用いた表面波フィルタが実用されている。さらにチタン酸バリウムや PZT ,PLZTなどの圧電セラミックスは,安価で製法が簡単なこと,任意の形状に加工可能なこと,安定性に優れ,電気機械結合係数が大きいことなどの長所をもつので圧電材料として最も広範囲に応用されている材料である。また,ポリビニリデンフルオライド polyvinylidene fluoride [CH2-CF2]n (略称 PVF2 ) などの有機高分子膜も圧電材料として注目されている。

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