特開 2024-52293 誘電体磁器組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024052293

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】誘電体磁器組成物

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/468 20060101AFI20240404BHJP

   C01G 23/00 20060101ALI20240404BHJP

   C01G 33/00 20060101ALI20240404BHJP

   H01G 4/30 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

C04B35/468 200

C01G23/00 C

C01G33/00 A

H01G4/30 515

H01G4/30 201L

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022158898

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075557

【弁理士】

【氏名又は名称】西教 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】佐田 貴生

【テーマコード（参考）】

4G047

4G048

5E001

5E082

【Ｆターム（参考）】

4G047CA07

4G047CB05

4G047CC02

4G047CD01

4G047CD08

4G048AA04

4G048AA05

4G048AB02

4G048AC02

4G048AD01

4G048AD08

4G048AE05

5E001AB03

5E001AE02

5E001AE03

5E001AE04

5E082AB03

5E082FF05

5E082FG26

(57)【要約】

【課題】ＤＣバイアス印加を増大させても、誘電体材料の比誘電率が低下しにくい誘電体磁器組成物を提供する。
【解決手段】 ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している誘電体磁器組成物であり、ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３を有する誘電体磁器組成物であって、ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、ｘは０を超え０．１以下であり、Ａは、Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ＢはＺｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す、誘電体磁器組成物である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している、誘電体磁器組成物。

【請求項2】

前記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は、下記Ａ、Ｂの元素を含みＡＢＯ_３で表される化合物を含有している、請求項１に記載の誘電体磁器組成物。
Ａ：Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。
Ｂ：Ｚｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。

【請求項3】

前記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相には、更にＤｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類が固溶している、請求項２に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項4】

ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３を有する誘電体磁器組成物であって、
ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満であり、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、
ｘは０を超え０．１以下であり、
Ａは、Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ＢはＺｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す、誘電体磁器組成物。

【請求項5】

Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類を０．５モル％以上５モル％以下で含有させる、請求項４に記載の誘電体磁器組成物。

【請求項6】

（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが１モル％以上２０モル％以下である、請求項４または５記載の誘電体磁器組成物。

【請求項7】

（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが５モル％以上２０モル％以下である、請求項４または５に記載の誘電体磁器組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、誘電体磁器組成物に関する。詳しくは、誘電体材料としてＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している誘電体磁器組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、積層セラミックコンデンサは種々の電子機器に搭載され、この積層セラミックコンデンサに使用される誘電体材料について、研究開発が盛んである。誘電体材料としてチタン酸バリウムＢａＴｉＯ_３の研究が多く報告され、ＢａＴｉＯ_３の誘電特性を変化させるために異種材料を添加する研究もなされている。添加される異種材料として、たとえば、ニオブ酸ナトリウムＮａＮｂＯ_３がある。ＢａＴｉＯ_３にＮａＮｂＯ_３を添加して焼結した誘電体材料は、ＮａＮｂＯ_３がＢａＴｉＯ_３に固溶しているという報告がある（非特許文献１）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】Journal of the European Ceramic Society 24(2004)1493-1496、Dielectric properties of BaTiO3-NaNbO3 composites

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このＮａＮｂＯ_３がＢａＴｉＯ_３に固溶した誘電体材料は、ＤＣバイアス特性が悪いという問題がある。具体的には、ＤＣバイアス印加を５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大させると、誘電体材料の比誘電率が低下するという問題がある。

【0005】

したがって、ＤＣバイアス印加を５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大させても、誘電体材料の比誘電率が低下しにくい誘電体磁器組成物が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している。

【0007】

また、本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３を有する誘電体磁器組成物であって、
ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満であり、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、
ｘは０を超え０．１以下であり、
Ａは、Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ＢはＺｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ＤＣバイアス印加を５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大させても、比誘電率が低下しにくい誘電体磁器組成物を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の誘電体磁器組成物の結晶構造のＸＲＤ測定装置を用いて解析したグラフである。

【図2】薄片化試料の分析透過型電子顕微鏡によるＢａの分析結果を示す図である。

【図3】ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相の形成の有無と比誘電率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（誘電体磁器組成物）
本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している。

【0011】

本開示において、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相は、ペロブスカイト型化合物としてＢａＴｉＯ_３のみを含むぺロブスカイト相であり、ａＴｉＯ_３ペロブスカイト型化合物などは含まない。ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は、ペロブスカイト化合物としてＮａＮｂＯ_３を含むぺロブスカイト相である。本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を同時に含んでいる。

【0012】

本開示の誘電体磁器組成物において、ＮａＮｂＯ_３はＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相に固溶しておらず、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成している。ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相は誘電率が高い上に、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は反強誘電性を示すことから、本開示の誘電体磁器組成物は、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］と増大した場合でも高い比誘電率を示すことができる。

【0013】

ここで、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相とＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相とが併存するとは、誘電体磁器組成物に対してＸ線回折の測定を行った場合に、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相のピークと、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相のピークを双方とも確認できる、ということを意味する。詳細については後述する。

【0014】

また、上記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は、下記Ａ、Ｂの元素を含み、ＡＢＯ_３で表される化合物を含有してもよい。
Ａ：Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。
Ｂ：Ｚｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。
ＡＢＯ_３としては、たとえば、ＣａＺｒＯ_３、ＣａＨｆＯ_３、ＣａＳｎＯ_３、ＢａＳｎＯ_３、ＳｒＺｒＯ_３、ＳｒＳｎＯ_３などが挙げられる。

【0015】

ＡＢＯ_３が誘電体磁器組成物中に存在することにより、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が確実に形成でき、そして安定して反強誘電特性を発揮する。その結果、本開示の誘電体磁器組成物はＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］と増大した場合でも、安定して高い比誘電率を示すことができる。

【0016】

また、上記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相には、更にＤｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類が固溶していてもよい。

【0017】

上記の希土類がＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相に固溶すると、ＮａＮｂＯ_３がＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相に固溶しにくくなり、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相としてさらに安定に存在できるようになる。その結果、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は、安定して反強誘電特性を発揮できるので、本開示の誘電体磁器組成物は、ＤＣバイアス印加が５、１０[V/μm]と増大した場合でも、さらに安定して高い比誘電率を示すことができる。

【0018】

また、本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－xＡＢＯ_３を有し、ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満であり、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、ｘは０を超え０．１以下であり、Ａは、Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ＢはＺｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。

【0019】

ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％未満であると、高い誘電率を示さない。ＢａＴｉＯ_３の含有量αが１００モル％であるとＮａＮｂＯ_３相はない。ｘが０であると、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は安定して反強誘電特性を発揮できにくい。ｘが０．１を超えると、ＤＣバイアス印加１０[Ｖ／μｍ]以下で反強誘電特性を示さない。

【0020】

αが６５モル％以上１００モル％未満であり、βが０モル％を超え３５モル％以下であり、ｘが、０を超え０．１以下であると、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が確実に形成でき、反強誘電特性を安定させることができるので、誘電体磁器組成物はＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］と増大した場合でも、安定して高い比誘電率を示すことができる。

【0021】

また、ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３を有し、ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、ｘは０を超え０．１以下である誘電体磁器組成物が、Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類を０．５モル％以上５モル％以下で含有してもよい。

【0022】

上記希土類が０．５モル％以上５モル％以下であると、ＮａＮｂＯ_３がＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相に固溶せずにＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相としてさらに安定に存在できる。その結果、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は安定して反強誘電特性を発揮できるので、本開示の誘電体磁器組成物は、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］と増大した場合でもさらに安定して高い比誘電率を示すことができる。

【0023】

また、上記誘電体磁器組成物中で、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが１モル％以上２０モル％以下であってもよい。

【0024】

（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βがこの範囲であると、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］のとき比誘電率は１４００以上と高い値を示すことができる。

【0025】

また、上記誘電体磁器組成物中で、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが５モル％以上２０モル％以下であってもよい。

【0026】

（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βがこの範囲であると、ＤＣバイアス印加が１０［Ｖ/μｍ］のとき比誘電率は９００以上と高い値を示すことができる。

【0027】

（誘電体磁器組成物の製造法）
ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している誘電体磁器組成物は、以下のようにして製造することができる。

【0028】

（１）セラミック素原料として、Ｂaを含有したＢa化合物、Ｔｉを含有したＴｉ化合物、Ｎaを含有したＮa化合物、Ｎｂを含有したＮｂ化合物、Ｃaを含有したＣa化合物、Ｚｒを含有したＺｒ化合物、Ｌｉを含有したＬｉ化合物、Ｓｉを含有したＳｉ化合物、Ａｌを含有したＡｌ化合物、希土類を含有した希土類化合物を準備する。化合物の形態は特に限定しない。

【0029】

（２）次に、本焼成後の誘電体磁器組成物がＢａＴｉＯ_３、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＣａＺｒＯ_３を所定の比率で含むようにセラミック素原料を所定量秤量する。

【0030】

これらの秤量物をボールミルにより湿式混合した後、得られた混合物を空気中において所定温度(たとえば、８００～１１００℃)で仮焼し、仮焼物粉末を得る。

【0031】

（３）次に、目的とする誘電体磁器組成物の組成を満たすように上記仮焼粉末を秤量する。更に、助剤として、誘電体磁器組成物製造の際に通常使用されるＳｉ化合物、Ｌｉ化合物、Ａｌ化合物を主成分に対し、所定の量、たとえば合計２ｖoｌ％となるように秤量する。更に有機バインダー、分散剤を加え、ボールミルにより湿式混合する。

【0032】

（４）十分に混合後、得られたスラリーを乾燥させ、乾燥粉末を所定の大きさ、たとえば直径１２ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の円板状成形体に成形する。

【0033】

（５）得られた成形体を焼成温度９００～１２００℃、焼成時間１～４時間の範囲で本焼成を行う。得られた誘電体磁器組成物の試料の両面に金電極をスパッタし、誘電体素子を作製する。

【0034】

上記のようにして得られる誘電体磁器組成物の内部電極を除くセラミック素体の組成は、誘導結合プラズマ質量分析法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy：ＩＣＰＭＳ）や誘導結合プラズマ発光分光分析法（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy：ＩＣＰ－ＡＥＳ）で分析できる。

【0035】

上記の製造法によって、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している誘電体磁器組成物が製造できる。

【0036】

すなわち、焼結温度を９００～１２００℃とすることにより、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を誘電体磁器組成物中に形成することが可能であるが、上記の希土類を加えることによって、安定してＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を緻密化した状態でも形成することができるようになる。その結果、本開示の誘電体磁器組成物は、ＤＣバイアス印加電圧が５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］と増大した場合であっても、高い比誘電率を示すことができる。

【0037】

また、ＡＢＯ_３、希土類の種類の選択、その添加量を検討することにより、ＤＣバイアス印加電圧が５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大した場合の比誘電率をさらに高めることができる。

【実施例0038】

以下、実施例によって本開示をさらに説明するが、これに限定されない。

【0039】

（実施例）
セラミック素原料として、ＢａＣＯ_３、ＴｉＯ_２、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＣａＣＯ_３、ＺｒＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｄｙ_２Ｏ_３を準備した。

【0040】

次に、本焼成後の誘電体磁器組成物がＢａＴｉＯ_３、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＣaＺｒＯ_３（ｘ=０．０３)となるようにセラミック素原料を秤量した。これら秤量物をボールミルにより湿式混合した後、得られた混合物を空気中において１１００℃で仮焼し、仮焼物粉末を得た。

【0041】

次に、下の表1の組成を満たすように上記仮焼粉末を秤量した。更に、助剤として、ＳｉＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分に対し合計２ｖoｌ％となるように秤量した。更に有機バインダー、分散剤を加え、ボールミルにより湿式混合した。十分に混合後、得られたスラリーを乾燥させ、乾燥粉末を直径１２ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の円板状成形体に成形した。

【0042】

さらに得られた成形体を焼成温度１１００＼~℃、焼成時間１時間で本焼成を行った。得られた誘電体磁器組成物試料の両面に金電極をスパッタし、誘電体素子を作製した。

【0043】

【表1】

【0044】

表１において、比較のため、Ｎo．８，９，１６については、焼結温度を９００～１２００℃に代えて焼結温度を１４００～１５００℃で実施した。

【0045】

また、得られた焼成後の誘電体磁器組成物試料を溶剤により溶解し、誘導結合プラズマ発光分光分析法で分析したところ、表１の値と組成が等しいことを確認した。

【0046】

（ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相の確認）
ＢａＴｉＯ_３(平均粒子径：１５０ｎｍ)８０ｍoｌ％にＮａＮｂＯ_３(平均粒子径：～２００ｎｍ)２０ｍoｌ％を混合して、大気雰囲気下、昇温速度１０℃/ｍｉｎとして９５０℃で焼成して、誘電体層を作製し、その結晶構造をＸ線回折（ＸＲＤ）測定装置を用いて解析した。その結果を図１に示した。図１は、本開示の誘電体磁器組成物の結晶構造のＸＲＤ測定装置を用いて解析したグラフである。

【0047】

図１において示される、２θ＝３１°～３１．５°のピークはＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相に由来するピークであり、２θ＝３２°～３２．６°のピークはＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相に由来するピークであり、誘電体層はＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相とＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存していることが確認できた。

【0048】

また、ＦＩＢ（集束イオンビーム）により薄片化試料を準備して分析透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により粒子を観察した結果を図２に示す。Ｂａが少ない粒子を特定することにより、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相（図２中の暗く写っている部分）が存在することを確認できる。詳細は図によって確認することができる。

【0049】

以上より、本開示の誘電体磁器組成物は、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相およびＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存していることがわかる。

【0050】

表１において、Ｎｏ．２～Ｎｏ．７は、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成している。Ｎｏ．１はＮａＮｂＯ_３を含まないのでＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していない。ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているもの（Ｎｏ．２～Ｎｏ．７）はＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していないもの（Ｎｏ．１）に比較して、ＤＣバイアス１０［Ｖ/μｍ］印加での比誘電率が大きい。

【0051】

したがって、本開示の誘電体磁器組成物において、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成している（ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している）と、ＤＣバイアス印加が増大した場合でも高い比誘電率を示すことがわかる。

【0052】

Ｎｏ．４，６は、ＮａＮｂＯ_３およびＡＢＯ_３を含んでおり、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成している。Ｎｏ．８，９は、Ｎｏ．４，６と同じ含有量のＮａＮｂＯ_３をそれぞれ含有しているが、ＡＢＯ_３を含んでいなく、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していない。Ｎｏ．４とＮｏ．８、Ｎｏ．６とＮｏ．９を比較すると、ＤＣバイアス５［Ｖ／μｍ］印加、１０［Ｖ／μｍ］印加の場合とも、ＮａＮｂＯ_３およびＡＢＯ_３を含んでいるＮｏ．４，６の方が高い比誘電率を示している。また、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していると、ＤＣバイアス印加が増大した場合でも高い比誘電率を示すことがわかる。

【0053】

したがって、ＡＢＯ_３が誘電体磁器組成物中に存在することにより、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しやすくなり、そしてＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は安定して反強誘電特性を発揮する。その結果、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していると、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大した場合でも高い比誘電率を示すことがわかる。

【0054】

表１において、Ｎｏ．２～Ｎｏ．７は、ＮａＮｂＯ_３に加えて、ＡＢＯ_３及び希土類を含んでおり、いずれもＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成し、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］の場合でも安定して高い比誘電率を示している。すなわち、ＡＢＯ_３に加えて希土類が含まれると、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相はさらに安定して形成され、安定して反強誘電特性を発揮する。その結果、ＤＣバイアス印加が増大した場合でも高い比誘電率を示すことができる。

【0055】

また、表１において、Ｎｏ．２～Ｎｏ．７、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１５は、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量（β）が０ｍoｌ％を超え３５ｍoｌ％以下であって、ｘが０を超え０．１以下であり、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しており、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］の場合にも安定して高い比誘電率を示している。

【0056】

したがって、ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満であり、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、ｘは０を超え０．１以下であると、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しやすくなり、このＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が安定して反強誘電性を示すことができるので、誘電体磁器組成物はＤＣバイアス印加が５、１０［Ｖ／μｍ］と増大した場合でも安定して高い比誘電率を示すことができる。

【0057】

表１において、Ｎｏ．２～Ｎｏ．７、Ｎｏ．１０～Ｎｏ．１４は、Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか一つの希土類を０．５モル％以上５モル％以下で含有しており、誘電体磁器組成物中で、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相とＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は併存することができ、ＤＣバイアス印加が増大した場合でも安定して高い比誘電率を示すことができる。Ｎｏ．１５は、Ｄｙ_２Ｏ_３を６モル％含有しており、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているが、希土類を０．５モル％以上５モル％以下で含有している上記のものに比較して、ＤＣバイアス印加が増大した場合比誘電率はやや低い値となっている。したがって、上記の希土類は０．５モル％以上５モル％以下で含有してもよい。

【0058】

表１において、Ｎｏ．２～Ｎｏ．６は、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが１モル％以上２０モル％以下であり、ＤＣバイアス印加が５［Ｖ/μｍ］のとき比誘電率は１４００以上と高い値を示している。

【0059】

表１において、Ｎｏ．４～Ｎｏ．６は、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが５モル％以上２０モル％以下であり、ＤＣバイアス印加が１０［Ｖ/μｍ］のとき比誘電率は９００以上と高い値を示している。

【0060】

図３は、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相の形成の有無と比誘電率との関係を示すグラフである。表１における試料Ｎ０．１～Ｎｏ．９のＤＣバイアスのデータを０［Ｖ/μｍ］、５［Ｖ/μｍ］、１０［Ｖ/μｍ］印加別に示したものである。横軸は（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３のモル数（β）を、縦軸は比誘電率を表す。

【0061】

試料Ｎ０．１～Ｎｏ．９において、黒丸（●）はＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているものを示し、灰色丸はＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していないものを示している。ＤＣバイアス５［Ｖ/μｍ］印加、１０［Ｖ/μｍ］印加の場合に、全体として黒丸の方が灰色丸より上にあり、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているものの方が比誘電率が高いことがわかる。また、ＤＣバイアス５［Ｖ/μｍ］印加、１０［Ｖ/μｍ］印加の場合においても、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の同じ含有量における比較でもＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているもの（黒丸）がＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成していないもの（灰色丸）より安定して高い比誘電率を示している。

【0062】

以上より、ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相を形成しているもの（黒丸）、すなわち、ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している誘電体磁器組成物は、ＤＣバイアス印加を５［Ｖ／μｍ］、１０［Ｖ／μｍ］と増大させても、誘電体材料の比誘電率が低下しにくい誘電体材料である。

【0063】

本開示は、以下の構成（１）～（７）の態様で実施可能である。

【0064】

（１）ＢａＴｉＯ_３ペロブスカイト相及びＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相が併存している、誘電体磁器組成物。

【0065】

（２）前記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相は、下記Ａ、Ｂの元素を含みＡＢＯ_３で表される化合物を含有している、上記構成（１）に記載の誘電体磁器組成物。
Ａ：Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。
Ｂ：Ｚｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す。

【0066】

（３）前記ＮａＮｂＯ_３ペロブスカイト相には、更にＤｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類が固溶している、上記構成（２）に記載の誘電体磁器組成物。

【0067】

（４）ＢａＴｉＯ_３及び（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３を有する誘電体磁器組成物であって、
ＢａＴｉＯ_３の含有量αが６５モル％以上１００モル％未満であり、（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが０モル％を超え３５モル％以下であり、
ｘは０を超え０．１以下であり、
Ａは、Ｂａ、Ｃａ、及びＳｒの群から選択される少なくとも１種の元素を示し、ＢはＺｒ、Ｈｆ、及びＳｎの群から選択される少なくとも１種の元素を示す、誘電体磁器組成物。

【0068】

（５）Ｄｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ｔｂ_２Ｏ_３、Ｈｏ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏ_３、Ｓｍ_２Ｏ_３の群から選択されるいずれか１種の希土類を０．５モル％以上５モル％以下で含有させる、上記構成（４）に記載の誘電体磁器組成物。

【0069】

（６）（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが１モル％以上２０モル％以下である、上記構成（４）または（５）に記載の誘電体磁器組成物。

【0070】

（７）（１－ｘ）ＮａＮｂＯ_３－ｘＡＢＯ_３の含有量βが５モル％以上２０モル％以下である、上記構成（４）～（６）のいずれか１つに記載の誘電体磁器組成物。

【図1】

【図2】

【図3】