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キャリアドーピング法および導電体 UPDATE

国内特許コード P170013658
整理番号 14076
掲載日 2017年1月25日
出願番号 特願2015-095554
公開番号 特開2016-210726
出願日 平成27年5月8日(2015.5.8)
公開日 平成28年12月15日(2016.12.15)
発明者
  • 西原 禎文
  • 市橋 克哉
  • 井上 克也
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 キャリアドーピング法および導電体 UPDATE
発明の概要 【課題】金属錯体の伝導性を向上することができるキャリアドーピング法および導電体を提供することを目的とする。
【解決手段】
本発明のキャリアドーピング法は、リチウムイオンを包接したクラウンエーテルとジチオレート金属錯体とがイオン結合することにより形成されたイオン伝導性結晶を、リチウムイオン以外の酸化還元性を有する金属イオンが溶解した溶液に浸漬させることにより、イオン伝導性結晶におけるリチウムイオンを金属イオンと交換し、イオン伝導性結晶にキャリアである電子または正孔をドープすることを特徴とする。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


近年、キャリアドーピング(電子・正孔の注入)による有機物伝導体や分子性伝導体(金属と同程度の高い伝導性を示す分子性結晶)の開発が試みられている。



例えば、有機結晶などに中性の金属原子を注入することでキャリアドープを行い金属化した事案などが報告されている。



より具体的には、ピセンに対してカリウムをドープ、あるいはフラーレンに対してルビジウムやセシウムなどのアルカリ金属をドープすることにより、超伝導相が発現することが知られている(例えば、非特許文献1,2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、クラウンエーテルを用いたキャリアドーピング方法および導電体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
リチウムイオンを包接したクラウンエーテルとジチオレート金属錯体とがイオン結合することにより形成されたイオン伝導性結晶を、前記リチウムイオン以外の酸化還元性を有する金属イオンが溶解した溶液に浸漬させることにより、前記イオン伝導性結晶における前記リチウムイオンを前記金属イオンと交換し、前記イオン伝導性結晶にキャリアである電子または正孔をドープすることを特徴とするキャリアドーピング方法。

【請求項2】
前記クラウンエーテルが18-crown-6であるとともに、前記イオン伝導性結晶が下記式(1)で表され、かつ前記金属イオンが、銅イオン(Cu2+)であることを特徴とする請求項1に記載のキャリアドーピング方法。
【化1】


(式中、dmitは、1,3-ジチオール-2-チオン-4,5-ジチオレートを示し,MはNi、Pd、Au及びPtのいずれかの金属を示す。)

【請求項3】
前記クラウンエーテルが15-crown-5であるとともに、前記イオン伝導性結晶が下記式(2)で表されることを特徴とする請求項1に記載のキャリアドーピング方法。
【化2】


(式中、dmitは、1,3-ジチオール-2-チオン-4,5-ジチオレートを示し,MはNi、Pd、Au及びPtのいずれかの金属を示す。)

【請求項4】
前記Mが、Niであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のキャリアドーピング方法。

【請求項5】
前記溶液中の前記金属イオンの濃度が0.01~1Mであることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のキャリアドーピング方法。

【請求項6】
前記溶液の温度が20~40℃であることを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載のキャリアドーピング方法。

【請求項7】
前記浸漬させる時間が2時間以上であることを特徴とする請求項1~請求項6のいずれか1項に記載のキャリアドーピング方法。

【請求項8】
請求項1~請求項4のいずれか1項に記載のキャリアドーピング方法によりキャリアドーピングされたことを特徴とする導電体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開


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