JP2022076972A - 層状構造を有し、強誘電類似特性を有する3-5族化合物 - Google Patents
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Abstract
Description
[化学式1]
Mx-mAyBz
(Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が合うように化学量論比によって決定され、0<m<xの範囲である)
前記のような目的を達成するための本発明の第2態様は、前記[化学式1]で表され、2以上の化合物層を含み、強誘電類似(ferroelectric-like)特性を有するナノシートを提供することである。
[化学式1]
Mx-mAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が合うように化学量論比によって決定され、0<m<xの範囲である)
また、本発明の化合物は、層状構造を有するが、一般的に、3-5族化合物は、3次元構造であって、層状構造が示されにくい。これを克服するために、発明者らは、3-5族化合物に1族または2族元素(以下「添加元素」という)を添加することによって、3-5族化合物の層間に添加元素を位置させて、結果的に、3-5族化合物層が続く層状構造化合物を製造することができることになった。このような3-5族化合物層の間に位置する添加元素は、3-5族化合物層の間をファンデルワールス力で弱く結合させていて、これら添加元素が位置する面は、この面に沿って容易に割れる劈開面(cleavage plane)を成す。
[化学式2]
Mx-mHnAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が取れるように化学量論比によって決定され、0<m<x、0<n≦mである)
前記mの範囲は、上述したことと同様に、好ましくは0.1x以上且つ0.9x以下であり得、さらに好ましくは、0.25x以上且つ0.75x以下であり得る。
1)層状構造Na2Ga2As3合成
NaとGa、Asをモル比で7.8:3.4:7.5の割合で称量して混合後、アルミナるつぼに投入した。その後、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉で750℃に昇温し、40時間維持し、300時間の間常温まで冷却して、Na2Ga2As3サンプルを得ることができた。
GaCl3飽和溶液で6~24時間反応させて、層状Na2Ga2As3からNaを一部除去した。その結果は、下記の表1に示した。表1で、残留Naは、EDS分析を通して得られた結果を示すものである。
前記表1のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状構造K2In2As3合成
KとIn、Asを称量して混合後、アルミナるつぼに投入した。その後、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉で850℃に昇温し、12時間維持した。その後、再結晶化および結晶成長のために5℃/hの減温速度で500℃まで冷却後、500℃の温度で100時間維持し、常温に冷却して、空間群がP21/cである単斜晶系結晶構造を有するK2In2As3サンプルを得ることができた。
エタノールで希釈された0.25MのHCl溶液で時間別に反応させて、層状K2In2As3からKを除去した。その結果は、下記の表に示した。表2で、残留Kは、EDS分析を通して得られた結果を示す。
前記表2のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状構造Na2Al2Sb3合成
NaとAl、Sb金属断片をモル比に合うように称量して混合後、アルミナるつぼに投入し、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉で750℃に3時間の間昇温し、40時間維持した。その後、再結晶化および結晶成長のために常温まで200時間の間ゆっくり冷却して、Na2Al2Sb3サンプルを得ることができた。
アセトニトリル(acetonitrile)に0.05Mの濃度になるようにAlCl3を溶かし、エタノールベースのHCl 2mlをさらに入れて溶液を製造した後、この溶液で時間別に反応させて、層状Na2Al2Sb3からNaを除去した。その結果は、下記の表に示した。表3で、残留Naは、EDS分析を通して得られた結果を示す。
前記表3のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状KGaSb2合成
KとGa、Sb金属断片をモル比に合うように称量して混合後、アルミナるつぼに投入した。その後、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉で750℃に3時間の間昇温し、15時間維持した。その後、再結晶化および結晶成長のために500℃に100時間の間ゆっくり冷却した後、さらに100時間を維持し、常温に冷却して、最終KGaSb2サンプルを得ることができた。
アセトニトリル(acetonitrile)にGaCl3を溶かし、エタノールベースのHCl 2mlをさらに入れて、溶液を製造した後、この溶液で時間別に反応させて、層状KGaSb2からKを除去した。その結果は、下記の表に示した。表4で、残留Kは、EDS分析を通して得られた結果を示す。
前記表4のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状K2In2Sb3合成
KとIn、Sb金属断片をモル比に合うように称量して混合後、アルミナるつぼに投入した。その後、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉で750℃で3時間の間昇温し、15時間維持した。その後、再結晶化および結晶成長のために5℃/hの減温速度で500℃まで冷却後、500℃の温度で100時間維持し、常温に冷却して、空間群がP21/cである単斜晶系結晶構造を有するK2In2Sb3サンプルを得ることができた。
InCl3を過量で溶かしたHCl 33%溶媒で時間別に反応させて、層状K2In2Sb3からKを除去した。その結果は、下記の表に示した。表5で、残留Kは、EDS分析を通して得られた結果を示す。
前記表5のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状CaGa2P2合成
Ga、Ga、Pをモル比で1:2:2で称量してアルミナるつぼに入れ、これにさらに4倍のガリウムを追加して、総モル比1:10:2に合わせた。その後、これをクォーツチューブに入れて、二重で密封して、外部空気の流入を遮断した。その後、投入された原料が全部液化するように、1000℃まで加熱し、この温度で40時間維持した。維持後、常温まで時間当たり10℃の速度で冷却を進め、回収したサンプルは、塩酸溶液と脱イオン水で洗浄を進めて、残留PとGaを除去して、CaGa2P2を合成した。
硝酸を通して層状CaGa2P2からCaイオンを除去した。
前記表6のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状CaIn2P2合成
CaとIn、Pをモル比で1:2:2の割合で称量して混合後、アルミナるつぼに投入した。その後、クォーツチューブに入れ、二重密封して、外部空気を遮断した。この過程は、アルゴン雰囲気のグローブボックスで進めた。その後、ボックス炉でCa、In、Pが全部液体で存在し得る温度に昇温し、20時間維持し、100時間の間500℃まで冷却し、さらに100時間を維持して、CaIn2P2サンプルを得ることができた。
硝酸30%のIPA混合溶液で時間別に反応させて、層状CaIn2P2からCaを除去した。Caの除去とともにInの元素比も変わり、その結果は、下記の表に示した。
前記表7のように製造されたサンプルに対してエタノールで超音波を照射した後、テープを用いて剥離されたナノシートを製造した。
1)層状CaGaN合成
GaとCa3N2をモル比でGa:Ca3N2=1:4で称量して、タングステンチューブに入れて密封した後、これをクォーツチューブに入れて、0.1333Pa水準で真空の雰囲気を作った。その後、窒素ガスを5L/分の量で注入しつつ、時間当たり50℃ずつ昇温して、900℃まで加熱し、この温度で24時間維持した。
維持後、常温まで0.1℃/時間の速度で冷却を進め、回収したサンプルは、HCl溶液と脱イオン水で洗浄を進めて、余分のCa3N2を除去し、黒色の結晶を分離して、最終CaGaN化合物を合成した。上述したすべての工程は、グローブボックスで進めた。
-硝酸を用いた除去:硝酸15ml(3.5M)を0.1gのCaGaNと混合して、常温常圧で反応させた。反応時間は、10分、15分、20分、30分、60分に異ならせてサンプルを製作した。硝酸で反応後、形成されたCa(NO3)2を除去するために、脱イオン水にさらに洗浄を進めた。
前記表8のように製造されたサンプルに対してテープ剥離方法を通してナノシートを製造した。
Claims (19)
- 下記[化学式1]で表され、強誘電類似(ferroelectric-like)特性を有する化合物。
[化学式1]
Mx-mAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が取れるように化学量論比によって決定され、0<m<xである) - 前記化合物は、層状構造である、請求項1に記載の化合物。
- 前記mは、0.1x≦m≦0.9xである、請求項1に記載の化合物。
- 前記mは、0.25x≦m≦0.75xである、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物は、Hをさらに含む、請求項1に記載の化合物。
- 前記化合物は、下記[化学式2]で表される組成を有する、請求項1に記載の化合物。
[化学式2]
Mx-mHnAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が取れるように化学量論比によって決定され、0<m<x、0<n≦mである) - 前記化合物は、極性対称構造(polar-symmetry structure)を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記化合物は、抵抗スイッチング特性を示す、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。
- 下記[化学式1]で表され、強誘電類似(ferroelectric-like)特性を有し、2以上の二次元層を含むナノシート。
[化学式1]
Mx-mAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が取れるように化学量論比によって決定され、0<m<xである) - 前記mは、0.1x≦m≦0.9xである、請求項9に記載のナノシート。
- 前記mは、0.25x≦m≦0.75xである、請求項9に記載のナノシート。
- 前記ナノシートは、Hをさらに含む、請求項9に記載のナノシート。
- 前記ナノシートは、下記[化学式2]で表される組成を有する、請求項9に記載のナノシート。
[化学式2]
Mx-mHnAyBz
(ここで、Mは、1族または2族元素のうち1種以上であり、Aは、3族元素のうち1種以上であり、Bは、5族元素のうち1種以上であり、x、y、zは、正数であって、mが0であるとき、電荷均衡が取れるように化学量論比によって決定され、0<m<x、0<n≦mである) - 前記ナノシートは、極性対称構造(polar-symmetry structure)を有する、請求項9から13のいずれか一項に記載のナノシート。
- 前記ナノシートは、抵抗スイッチング特性を示す、請求項9から13のいずれか一項に記載のナノシート。
- 前記ナノシートの厚さは、500nm以下である、請求項9から13のいずれか一項に記載のナノシート。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物を含む、電気素子。
- 請求項9から13のいずれか一項に記載のナノシートを含む、電気素子。
- 前記電気素子は、メモリスタである、請求項17または18に記載の電気素子。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
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---|
K. C. HEWITT ET AL., JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY, vol. 148(5), JPN7022004220, 2001, pages 402 - 410, ISSN: 0004867702 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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