[发明专利]介电薄膜、介电薄膜元件、压电致动器、压电传感器、磁头组件、磁头悬臂组件、硬盘驱动器、打印头和喷墨打印装置

说明书

介电薄膜包含金属氧化物，金属氧化物包含铋、钠、钡和钛，金属氧化物的至少一部分为具有钙钛矿结构的正方晶，至少一部分的正方晶的(100)面在介电薄膜3的表面的法线方向dn上取向。

技术领域

本发明涉及介电薄膜、介电薄膜元件、压电致动器、压电传感器、磁头组件、磁头悬臂组件、硬盘驱动器、打印头和喷墨打印装置。

背景技术

作为电介质的一种的压电体根据各种目的加工成各种压电元件。例如，压电致动器通过对压电体施加电压而使压电体变形的逆压电效应，将电压转换成力。另外，压电传感器还通过对压电体施加压力而使压电体变形的压电效应，将力转换成电压。这些压电元件搭载于各种各样的电子设备。

目前，作为压电体，大多使用作为钙钛矿型的铁电体的锆钛酸铅(PbTiO₃－PbZrO₃；PZT)。但是，PZT包含伤害人体和环境的铅，因此，作为PZT的代替品，进行了无铅(lead－free)的压电体的研究开发。作为无铅的压电体的一例，已知有具有铁电性的[(Na，Bi)_1－xBa_x]TiO₃。例如，下述的专利文献1所记载的压电体由仅(001)面具有取向性的[(Na，Bi)_1－xBa_x]TiO₃的结晶构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015－179803号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在如上述专利文献1所记载的那样仅[(Na，Bi)_1－xBa_x]TiO₃的(001)面取向的情况下，由[(Na，Bi)_1－xBa_x]TiO₃的结晶构成的薄膜不具有充分的介电性。

本发明的目的在于提供介电性优异的介电薄膜、具有该介电薄膜的介电薄膜元件、以及使用了该介电薄膜元件的压电致动器、压电传感器、磁头组件、磁头悬臂组件、硬盘驱动器、打印头和喷墨打印装置。

用于解决课题的方法

本发明的一个方面的介电薄膜是包含金属氧化物的介电薄膜，其中，金属氧化物包含铋、钠、钡和钛，金属氧化物的至少一部分为具有钙钛矿结构的正方晶，至少一部分的正方晶的(100)面在介电薄膜的表面的法线方向上取向。

所述的金属氧化物可以以下述化学式1表示。

(1－x)(Bi_0.5Na_0.5)TiO₃－xBaTiO₃ (1)

[所述化学式1中，x满足0.15≤x≤0.40。]

可以在对介电薄膜施加与介电薄膜的表面的法线方向平行的电场时，正方晶的(001)面的衍射X射线的峰面积不增加。

可以在对介电薄膜施加与介电薄膜的表面的法线方向平行的电场时，正方晶的(001)面的衍射X射线的峰面积增加。

可以在对介电薄膜施加与介电薄膜的表面的法线方向平行的电场的状态下，一部分的正方晶的(100)面在介电薄膜的表面的法线方向上取向，另一部分的正方晶的(001)面在介电薄膜的表面的法线方向上取向。

本发明的一个方面的介电薄膜元件具有上述的介电薄膜。

本发明的一个方面的介电薄膜元件可以具有单晶基板和与单晶基板重叠的介电薄膜，至少一部分的正方晶的(100)面在单晶基板的表面的法线方向上取向。