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NOVEL DIELECTRIC MATERIAL meetings

Foreign code F180009433
File No. (AF39P003)
Posted date Jul 23, 2018
Country WIPO
International application number 2017JP033629
International publication number WO 2018056237
Date of international filing Sep 19, 2017
Date of international publication Mar 29, 2018
Priority data
  • P2016-182562 (Sep 20, 2016) JP
Title NOVEL DIELECTRIC MATERIAL meetings
Abstract Provided are a new dielectric material and an electrostrictive material. The dielectric material or electrostrictive material comprises a charge separated-type non-coulombic ionic solid in which complex cations comprising metal elements and ligands are integrated forming cation clusters, the cation clusters being arranged in a closest packing structure with vacancies in which anions are integrated, forming anion clusters.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Have a dielectric constant, capacitor, semiconductor device, such as an optical fiber has been widely applied. For example, barium titanate having a perovskite structure, has a very high dielectric constant ceramic as a dielectric material of the multilayer capacitor has been widely used.
In addition, to decrease electrical resistance as the temperature rises as the thermistor, the temperature is raised slowly NTC(negative temperature coefficient) to decrease electrical resistance of the thermistor, and temperature in the thermistor resistance decreases rapidly and exceeds the CTR(critical temperature resistor). NTC thermistor may be, nickel, manganese, and iron oxide sintered body is used. CTR thermistor may be a, the vanadium oxide by sintering additive is added is used. However, the thermistor NTC is, the temperature rise in a gradual decrease in the electrical resistance can be used from the limited fields. On the other hand, the current CTR thermistor is used, the initial electric resistance value is generally not sufficiently high, depending on the value of the resistance of the circuit because of the types does not operate, the method used is limited. In addition, electrical resistance changes due to a temperature rise 103 about twice, the thermostat control circuit such as the problem of low performance or the like. Further, the thermistor is used as a thermometer, a thermistor NTC is gradual decrease in electrical resistance from the temperature detection precision cannot be sufficiently, CTR thermistor is narrow in a temperature range for rapid resistance change, a certain temperature in regions other than the thermometer as a problem that significantly lowers sensitivity.
In addition, the piezoelectric material is a kind of dielectric material, when the electric field is applied to a reverse distortion of the electrostrictive material and the piezoelectric, electro-mechanical energy conversion element has been widely used as an actuator. Such as a electrostrictive material, for example, lead zirconate titanate (PZT) or the like has been used (Non-Patent Document 1). Has been developed a conventional reverse piezoelectric type is an exemplary an electrostrictive material, the direction of voltage application in the same direction and the driving direction, in order to operate the other direction must be incorporated in the gear and the like.
On the other hand, the inventors of the present invention, ionic solids and an entirely new function in order to produce various investigations, Au4 Co2 (dppe)2 (D-pen)4 (ClO4)2, qH2 Osuccessful creation of. This ionic solids, ionic solids present in the natural world is different from the, ion pairs but rather, non-ionic clusters and becomes solid by the charge separation type kuronka ionic solid (non-patent document 2) has been found.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
金属元素と配位子からなる錯体カチオンが集積してカチオンクラスターを形成し、当該カチオンクラスターが最密充填構造に配列し、その空孔にアニオンが集積してアニオンクラスターが形成されている電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体を含有する誘電材料。
[請求項2]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、2種類の金属元素と2種類の配位子からなる多核の錯体カチオンが集積してカチオンクラスターを形成し、当該カチオンクラスターが面心立方体に配列し、その四面体孔に対アニオンである無機アニオンが集積してアニオンクラスターが形成されている電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体である請求項1記載の誘電材料。
[請求項3]
前記カチオンクラスターが、10族及び11族から選ばれる元素(M 1)と、6族、9族及び13族から選ばれる元素(M 2)とが2種の配位子(X 1及びX 2)を介して結合したM 1M 2六~十核錯体カチオンクラスターである請求項1又は2記載の誘電材料。
[請求項4]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、一般式(1)
(M 1l(M 2m(X 1n(X 2o(X 3p・qH 2O ・・・(1)
(式中、M 1は、10族及び11族から選ばれる元素を示し;
M 2は、6族、9族及び13族から選ばれる元素を示し;
X 1は、少なくとも2個のホスフィノ基を有する配位子を示し;
X 2は、少なくとも1個のチオール基とカルボキシル基を有する配位子を示し;
X 3は、アニオンを示し;
l及びmは、それぞれ2~6の数であって、合計が6~10になる数を示し;
nは1~2の数を示し;oは2~6の数を示し;p及びqは、それぞれ1~16の数を示す。)
で表される電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体である請求項1~3のいずれか1項記載の誘電材料。
[請求項5]
X 1が、少なくとも2個のジアリールホスフィノ基を有する配位子である請求項1~4のいずれか1項記載の誘電材料。
[請求項6]
X 2が、チオール基とカルボキシル基以外に水素結合性官能基を有する配位子である請求項1~5のいずれか1項記載の誘電材料。
[請求項7]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、100Kから450Kの温度変化で電気抵抗値が1/100000以下に低下するものである請求項1~6のいずれか1項記載の誘電材料。
[請求項8]
請求項1~7のいずれか1項記載の誘電材料を用いた温度計。
[請求項9]
請求項1~7のいずれか1項記載の誘電材料を用いたサーミスタ。
[請求項10]
請求項1~7のいずれか1項記載の誘電材料を用いたサーモスタットを含む、温度上昇で作動する装置保護回路。
[請求項11]
金属元素と配位子からなる錯体カチオンが集積してカチオンクラスターを形成し、当該カチオンクラスターが最密充填構造に配列し、その空孔にアニオンが集積してアニオンクラスターが形成されている電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体を含有する電歪材料。
[請求項12]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、2種類の金属元素と2種類の配位子からなる多核の錯体カチオンが集積してカチオンクラスターを形成し、当該カチオンクラスターが面心立方体に配列し、その四面体孔に対アニオンである無機アニオンが集積してアニオンクラスターが形成されている電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体である請求項11記載の電歪材料。
[請求項13]
前記カチオンクラスターが、10族及び11族から選ばれる元素(M 1)と、6族、9族及び13族から選ばれる元素(M 2)とが2種の配位子(X 1及びX 2)を介して結合したM 1M 2六~十核錯体カチオンクラスターである請求項11又は12記載の電歪材料。
[請求項14]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、一般式(1)
(M 1l(M 2m(X 1n(X 2o(X 3p・qH 2O ・・・(1)
(式中、M 1は、10族及び11族から選ばれる元素を示し;
M 2は、6族、9族及び13族から選ばれる元素を示し;
X 1は、少なくとも2個のホスフィノ基を有する配位子を示し;
X 2は、少なくとも1個のチオール基とカルボキシル基を有する配位子を示し;
X 3は、アニオンを示し;
l及びmは、それぞれ2~6の数であって、合計が6~10になる数を示し;
nは1~2の数を示し;oは2~6の数を示し;p及びqは、それぞれ1~16の数を示す。)
で表される電荷分離型の非クーロン力支配型電荷分離型イオン性固体である請求項11~13のいずれか1項記載の電歪材料。
[請求項15]
X 1が、少なくとも2個のジアリールホスフィノ基を有する配位子である請求項11~14のいずれか1項記載の電歪材料。
[請求項16]
X 2が、チオール基とカルボキシル基以外に水素結合性官能基を有する配位子である請求項11~15のいずれか1項記載の電歪材料。
[請求項17]
前記電荷分離型の非クーロン力支配型イオン性固体が、電圧印加により等方的に収縮するものである請求項11~16のいずれか1項記載の電歪材料。
[請求項18]
請求項11~17のいずれか1項記載の電歪材料を有するアクチュエータ。
[請求項19]
一般式(1a)
(M 1l(M 2m(X 1n(X 2ao・(X 3p・qH 2O ・・・(1a)
(式中、M 1は、10族及び11族から選ばれる元素を示し;
M 2は、6族、9族及び13族から選ばれる元素を示し;
X 1は、少なくとも2個のホスフィノ基を有する配位子を示し;
X 2aは、少なくとも1個のチオール基とカルボキシル基を有する配位子(ペニシラミンを除く)を示し:
X 3は、アニオンを示し;
l及びmは、それぞれ2~6の数であって、合計が6~10になる数を示し;
nは1~2の数を示し;oは3~6の数を示し;p及びqは、それぞれ1~16の数を示す。)
で表される多核金属錯体。
[請求項20]
X 1が、少なくとも2個のジアリールホスフィノ基を有する配位子である請求項19記載の多核金属錯体。
[請求項21]
X 2aが、チオール基とカルボキシル基以外に、水素結合性官能基を有する配位子である請求項19又は20記載の多核金属錯体。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY
  • Inventor
  • KONNO, Takumi
  • YAMASHITA, Satoshi
IPC(International Patent Classification)
Reference ( R and D project ) CREST Establishment of molecular technology towards the Creation of New Functions AREA
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