京大など、従来とは異なる仕組みで圧電性を示すペロブスカイト酸化物を発見

や、圧電体の微小変位を電気的に制御する「圧電体アクチュエータ」として実用化済みだ。

その用途は、半導体露光装置の極微動用ステージや走査型トンネル顕微鏡の探針駆動機構などの精密な位置制御を必要とする産業機器から、携帯電話、インクジェットプリンター、デジタルカメラといった身近な電子機器まで、多岐にわたっている。

実用的な圧電材料の多くは、組成式が「ABO3」で表される「ペロブスカイト型構造」を持つ「強誘電体」だ(AとBは元素の略号ではなく、ここに多様な組成式が入る)。ペロブスカイト型構造をした酸化物(ペロブスカイト酸化物)は、ABO3の組成式で表され、頂点共有したBO6酸素8面体の3次元ネットワークの空隙に「Aサイト原子」が充填された構造を持つ。AサイトとBサイトで構成元素の幅広い組み合わせが許容されるため、多彩な電子物性が発現することが知られている。また、強誘電体は誘電分極を持ち、電圧を印加することにより誘電分極の向き変えることができる物質で、結晶構造に中心対称性がないため圧電効果を示す。ペロブスカイト酸化物の代表例としては、「チタン酸バリウム(BaTiO3)」、「チタン酸鉛(PbTiO3)」