WO2020105688A1

WO2020105688A1 - 多成分系金属化合物

Info

Publication number: WO2020105688A1
Application number: PCT/JP2019/045498
Authority: WO
Inventors: 崇口山
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2021-05-22

Abstract

本発明の多成分系金属化合物は、３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、要件（Ｉ）、すなわち常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いこと、および要件（ＩＩ）、すなわち前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いこと、の少なくとも一方を満足する。これによって、軽量、および空気中で使用した際における優れた化学的安定性（信頼性）のうちの少なくとも一方の特性を具備し、かつ高い導電率を有する導体を作製するのに好適な多成分系金属化合物を提供することが可能である。

Description

多成分系金属化合物

　本発明は、軽量、および空気中で使用した際における優れた化学的安定性（特に硫化や酸化等が生じにくい特性）のうちの少なくとも一方の特性を具備し、かつ高い導電率を有する導体を作製するのに好適な多成分系金属化合物に関する。

　例えば、電力用の送配電線や、光電変換デバイスや増幅・発振・スイッチングを行う電子デバイスの回路を形成する電極などの薄膜材料などに使用される導体には、送電ロスの低減や、薄膜での低抵抗化を図るため、高導電性を有する材料が使用される。

　高導電性を有する材料としては、銀が最も導電率が高く、次いで、銅、金、アルミニウムが挙げられる。しかしながら、銀は高価であることから、電線に使用される導体としては、通常、銅またはアルミニウムを使用するのが一般的である。

　電線の導体に、アルミニウムを使用した場合、銀や銅に比べて導電性が劣るため、銅と同等レベルの導電性を確保するには、銅を用いた導体に比べて線径を大きくする必要がある。しかしながら、電線に用いられる導体に対する近年の軽量化や小型化への要求は、年々高まる傾向があり、現状の銅やアルミニウムを導体に用いた電線では、導体の導電性を維持しながら軽量化や小型化を図るのは限界があった。また、銅やアルミニウムは、空気中で使用すると、表面が酸化されやすく、表面が酸化されると、電気抵抗値の増大を招くという問題があった。

　銀は、例えば二酸化硫黄や硫化水素等の硫黄系化合物のガスを含まない通常の空気中では導電率が高いものの、硫黄系化合物のガスが微量に含まれる空気中に放置された状態では、硫黄系化合物と化学反応して硫化銀となる硫化（腐食）が生じて変色する傾向があり、表面が腐食されると、電気抵抗値の増大を招くとともに、表面の美観が損なわれるという問題があった。

　電線等に使用する導体としては、銀と同等以上の導電率を有するとともに、銀単体に比較して軽量であり、さらに、硫化や酸化等が生じにくく、優れた化学的安定性を有するような組成系材料を開発したものを用いることができれば望ましい。例えば、特許文献１には、１７ａｔ％～２５ａｔ％銀、３０ａｔ％～４５ａｔ％パラジウム、３０ａｔ％～５３ａｔ％Ｃｕの三元合金を基本組成とし、導電性に優れた合金材料が記載されている。

　特許文献１に記載の合金材料は、空気中で使用した際の化学的安定性については着目しておらず、また、コンタクトプローブに用いるため、優れた導電性を有するだけではなく、高硬度でかつ優れた加工性もバランスよく満足させる必要があるため、電気抵抗率が、８．０１～８．９１（μΩ・ｍ）の範囲と大きく、かかる数値範囲は、銀の電気抵抗率の数値（０．０１６（μΩ・ｍ））に比べて２桁以上も大きく、銀単体と同等以上の導電性は得られていない。

特許第６２８０８６６号公報

　本発明の目的は、軽量、および空気中で使用した際における優れた化学的安定性（特に硫化や酸化等が生じにくい特性）のうちの少なくとも一方の特性を具備し、かつ高い導電率を有する導体を作製するのに好適な多成分系金属化合物を提供する。

　上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。

（１）３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、下記の要件（Ｉ）および要件（ＩＩ）の少なくとも一方を満足することを特徴とする多成分系金属化合物。
　要件（Ｉ）：常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いこと。
　要件（ＩＩ）：前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いこと。
（２）３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いことを特徴とする上記（１）に記載の多成分系金属化合物。
（３）前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有する、上記（２）に記載の多成分系金属化合物。
（４）前記金属化合物を構成する前記３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれもほぼ同じであるか、あるいは、残りの元素との差がいずれも８原子％以内の範囲内である、上記（２）または（３）に記載の多成分系金属化合物。
（５）前記金属化合物は、銀の理論密度に対する相対値が０．５０～０．９２の範囲である、上記（２）、（３）または（４）に記載の多成分系金属化合物。
（６）３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いことを特徴とする上記（１）に記載の多成分系金属化合物。
（７）前記導電率は、銀の導電率に対する百分率が１０１～５００％であり、前記イオン化ポテンシャルは、銀のイオン化ポテンシャルに対する百分率が１０１～２００％である、上記（６）に記載の多成分系金属化合物。
（８）前記金属化合物を構成する前記３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれも同じであるか、あるいは、前記３種以上の元素の含有量の平均値とのずれ割合がいずれも８％以内の範囲内である、上記（６）または（７）に記載の多成分系金属化合物。
（９）前記２種以上の元素が、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、Ｂａ（バリウム）、カルシウム（Ｃａ）、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）の群から選択される、上記（３）または（６）～（８）に記載の多成分系金属化合物。
（１０）前記金属化合物が、高エントロピー合金、または高エントロピー合金を含む化合物である、上記（１）～（９）のいずれか１項に記載の多成分系金属化合物。
（１１）前記多成分系金属化合物が、銀単体に比べて軽量である上記（１）～（１０）のいずれか1項に記載の多成分系金属化合物。

　本発明によれば、３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、要件（Ｉ）、すなわち、常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いこと、および要件（ＩＩ）、すなわち、前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いこと、の少なくとも一方を満足することによって、軽量、および空気中で使用した際における優れた化学的安定性（信頼性）のうちの少なくとも一方の特性を具備し、かつ高い導電率を有する導体を作製するのに好適な多成分系金属化合物を提供することが可能になった。

　　以下、本発明を実施の形態に基づき詳細に説明する。
　本発明に従う多成分系金属化合物は、３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、下記の要件（Ｉ）および要件（ＩＩ）の少なくとも一方を満足することを特徴とする多成分系金属化合物である。
　要件（Ｉ）：常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いこと。
　要件（ＩＩ）：前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いこと。

（第１の実施形態）
　第１の実施形態の多成分系金属化合物は、３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いことを特徴とする。
　なお、ここでいう「常温」は、１５℃以上３５℃以下の範囲内の温度を意味する。
　また、「常温で測定したときの導電率」は、直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍのサイズの焼結体にした測定試料を、４探針法により、４本の針状の電極が直線上に置かれた台の上に載置し、外側の二電極間に一定の直流電流（ＤＣ）を流し、内側の二電極間に生じる電位差を常温で測定して抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を算出し、この抵抗率ρから求めたときの直流導電率σ（抵抗率の逆数１／ρ）を意味する。
　さらに、「常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率」は、直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍのサイズの焼結体にした測定試料を、交流インピーダンス測定法により、４本の針状の電極が直線上に置かれた台の上に載置し、外側の二電極間に、常温にてＤＣバイアス電源で交流電流（ＤＣ）を流し、０Ｈｚから１０ＭＨｚまでの周波数帯域を掃引（スイープ）し、４ＭＨｚ以上の高周波数帯域の特定周波数（例えば１０ＭＨｚ）で内側の二電極間に生じる電位差を測定して抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を算出し、この抵抗率ρから求めたときの交流導電率σ（抵抗率の逆数１／ρ）を意味する。

　本発明者は、３種以上の元素を含有する種々の組成系において、導電率を測定し、銀と同等以上の導電率を有する組成系が存在するか否かについて鋭意検討を行なった結果、常温で測定したときの導電率が銀（Ａｇ）と同等以上であり、かつ常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高い組成系が存在することが判明した。

　特に、本発明の多成分系金属化合物は、高エントロピー合金、または高エントロピー合金を含む化合物である場合に、銀よりも軽量にもかかわらず、銀と同等以上の導電率を有する多成分系金属化合物が多く存在することが判明した。

　ここで、「高エントロピー合金」とは、５種以上の構成元素を混合することにより、混合のエントロピーを高めた単相の固溶体（互いに溶け合い、全体が均一の固相になっている）材料のことをいう。高エントロピー合金は、原子拡散速度が遅いことや、高温強度、耐熱性、耐腐食性に優れている特徴を有していることが知られている。

　本発明の多成分系金属化合物は、３種以上の元素を含有する組成系であればよく、特に限定はされないが、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有することが、導電性と耐環境特性を高いレベルで両立させるという点で好ましい。

　また、本発明の多成分系金属化合物を構成する元素は、銀（Ａｇ）以外の２種以上の元素が、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルカリ土類金属および１６族元素の群から選択されることが好ましく、また、１６族元素は、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）の少なくとも１種の元素であることが好ましい。

　２種以上の元素は、具体的には、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、Ｂａ（バリウム）およびカルシウム（Ｃａ）、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）の群から選択されることが好適である。

　金属化合物を構成する３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれもほぼ同じであるか、あるいは、残りの元素との差がいずれも８原子％以内の範囲内であることが好ましく、特に多成分系金属化合物が、５種類以上の元素が等原子比の組成で構成された高エントロピー合金であることがより好ましい。

　本発明の多成分系金属化合物の具体例を、例えば、銀を含む６種の元素を等原子比（約１６．７ａｔ％）ずつ含有する六元系金属化合物の中で挙げると、ＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＳｒ、ＡｇＣｕＮｉＳｒＷＺｎ、ＡｇＣａＩｎＺｒＹＳｃ、ＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＢａ、ＡｇＡｌＣｕＷＮｉＣａ、ＡｇＡｌＣｕＷＮｉＢａ、ＡｇＡｌＣｕＺｎＮｉＢａ、ＡｇＣｕＮｉＩｎＷＳである。

　多成分系金属化合物は、軽量化の点で、銀単体に対する相対値が０．５０～０．９２の範囲であることが好ましい。

　表１は、銀粉末を含む６種の金属粉末を、それぞれ等原子比（１６．７ａｔ％）ずつ、ボールミル等で混合して混合粉末を作製した後、５０ＭＰａの圧力下で圧粉してから、９５０℃の温度で焼結することによって、直径１０ｍｍ、高さ５．０ｍｍの焼結体（金属化合物）を作製し、作製した焼結体を用いて、紫外光電子分光法によって測定したＵＰＳスペクトルから仕事関数（ｅＶ）を算出するとともに、焼結体の密度を測定した結果を示したものである。実施例Ａは、焼結体をＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＳｒ合金で形成した場合、実施例Ｂは、焼結体をＡｇＣｕＮｉＳｒＷＺｎ合金で形成した場合を示す。また、参考のため、銀単体（比較例）についての仕事関数と密度についても表１に併記する。

　表１に示す結果から、実施例ＡおよびＢの六成分系金属化合物は、比較例の銀単体に比べて密度が小さく、軽量化が図れるとともに、仕事関数の数値も比較例の銀単体とほぼ同等レベルであり、安定性（特に耐酸化性）が優れていることが分かる。

　次に、ＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＳｒ（実施例１－１）、ＡｇＣｕＮｉＳｒＷＺｎ（実施例１－２）、ＡｇＣａＩｎＺｒＹＳｃ（実施例１－３）、ＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＢａ（実施例１－４）、ＡｇＡｌＣｕＷＮｉＣａ（実施例１－５）、ＡｇＡｌＣｕＷＮｉＢａ（実施例１－６）、ＡｇＡｌＣｕＺｎＮｉＢａ（実施例１－７）およびＡｇＣｕＮｉＩｎＷＳ（実施例１－８）を上記と同様な方法で作製した供試材（焼結体）について、０Ｖで０Ｈｚ、２０Ｈｚおよび１０ＭＨｚの３種類の周波数に変化させたときの無負荷条件下にて、２５℃の抵抗率（Ωｃｍ）を測定した。各供試材について、密度（ｇ／ｃｍ^３）を測定した。表２に、測定した密度（実測密度）、理論密度、実測密度で測定した抵抗率を相対密度９６％で換算したときの抵抗率（Ωｃｍ）、および材料コストを表２に示す。
　なお、ここでいう「実測密度」とは、作製した焼結体の体積と重量を実際に測定し、測定した体積と重量から算出したときの密度を意味する。
　また、「理論密度」とは、計算から求められるバルク体の密度を意味する。
　さらに、「相対密度」は、理論密度（１００％）に対する、このバルク体と同一組成の粉体を用いて作製した焼結体の実測密度の百分率を意味し、具体的には、（［焼結体の実測密度］／［バルク体の密度（理論密度）］）×１００（％）によって算出することができる。
　さらにまた、表２および表３の理論密度の欄に括弧書きで示す数値は、いずれも、銀（焼結体）単体の理論密度を１．００とするとき、銀（のバルク体）の理論密度に対する、各供試材（焼結体）がバルク体の密度と同じであると仮定したときの理論密度の相対値（割合）を意味する。

　表２に示す結果から、実施例１－１～１－８の六元系金属化合物は、いずれも、０Ｈｚ（ＤＣ）や、２０Ｈｚの低周波数では、比較例の銀単体に比べて、軽量でありかつ導電率が同等以上（抵抗率が同等以下）であり、しかも、１０ＭＨｚの高周波数では、比較例の銀単体に比べて、導電率が高い（抵抗率が小さい）ことがわかる。特に、実施例１－１（ＡｇＡｌＣｕＩｒＮｉＳｒ）は、１０ＭＨｚの高周波数での抵抗率が、銀単体に比べて約２１．３％も小さくなり、導電率が銀単体に比べて格段に高いことが分かる。また、実施例１－３（ＡｇＣａＩｎＺｒＹＳｃ）は、比較例のＡｇ単体に比べて、材料コストは高いものの、理論密度が５．６ｇ／ｃｍ^３であって、銀単体の理論密度（１．００）に対する相対値が０．５３と半分程度しかなく、格段に軽量化が図れていることが分かる。
　なお、表２に示す相対密度９６％に換算したときの抵抗率の算出方法は、実測密度が焼結体を構成する化合物と空隙とのバランスによって決まっているとして、相対密度と抵抗率との相関から算出したものである。

（第２の実施形態）
　第２の実施形態の多成分系金属化合物は、３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）単体よりも高いことを特徴とする。
　なお、ここでいう「常温」は、１５℃以上３５℃以下の範囲内の温度を意味し、「常圧」は、特に減圧も加圧も行なっていないときの圧力であって、通常は大気圧（１ａｔｍ）に等しい圧力を意味する。
　また、「常温および常圧で測定したときの導電率」は、直径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍのサイズの焼結体にした測定試料を、４探針法により、４本の針状の電極が直線上に置かれた台の上に載置し、外側の二電極間に一定の直流電流（ＤＣ）を流し、内側の二電極間に生じる電位差を常温および常圧で測定して抵抗率ρ（Ω・ｃｍ）を算出し、この抵抗率ρから求めたときの直流導電率σ（抵抗率の逆数１／ρ）を意味する。
　さらに、「常温および常圧で測定したときのイオン化ポテンシャル」は、作製した測定試料（焼結体）の表面から１個の電子を取り出すのに要するイオン化エネルギーを電子ボルト（ｅＶ）単位で表した値を意味し、金属材料の場合、仕事関数（フェルミ準位と真空準位とのエネルギー差）と一致する。金属材料の仕事関数（イオン化ポテンシャル）の具体的な測定方法としては、例えば作製した供試材（焼結体）において２５℃の大気圧下で導電率を測定するとともに、２５℃の大気圧下で紫外光電子分光法によって測定したＵＰＳスペクトルから求めることができる。

　本発明者は、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有する、３種以上の元素を含有する種々の組成系の金属化合物を作製して導電率を測定し、銀単体よりも高い導電率を有する組成系が存在するか否かについて鋭意検討を行なった結果、常温および常圧で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）単体よりも高い組成系が存在することが判明した。
　また、上記作製した種々の組成系の金属化合物について、紫外光電子分光法によってＵＰＳスペクトルを測定し、このＵＰＳスペクトルから仕事関数（イオン化ポテンシャル）（ｅＶ）を算出した結果、常温および常圧で測定したときのイオン化ポテンシャルが、銀（Ａｇ）よりも高い組成系が存在することも判明した。そして、本発明の多成分系金属化合物は、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有する、３種以上の元素を含有する組成系とすることによって、空気中で使用した際の化学的安定性（特に硫化や酸化等が生じにくい特性）と導電性とを高いレベルで両立させることができる。

　本発明の多成分系金属化合物では、導電率は、具体的には、銀の導電率に対する百分率が１０１～５００％であり、また、イオン化ポテンシャル（仕事関数）は、具体的には、銀のイオン化ポテンシャル（仕事関数）に対する百分率が１０１～２００％である。

　また、本発明の多成分系金属化合物を構成する元素は、銀（Ａｇ）以外の２種以上の元素が、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）および１６族元素の群から選択されることが好ましい。

　１６族元素は、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）の少なくとも１種の元素であることが好適である。

　金属化合物を構成する前記３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれも同じ（等原子比）であるか、あるいは、前記３種以上の元素の含有量の平均値とのずれ割合がいずれも８％以内の範囲内であることが好ましい。ここで、「３種以上の元素の含有量の平均値とのずれ割合がいずれも８％以内の範囲内である」とは、具体的には、多成分系金属化合物が、６種類の元素が等原子比の組成で構成された高エントロピー合金である場合を考えると、これら６種類の元素の含有量の平均値は、約１６．７原子％（＝１００原子％／６）であるため、６種類の元素のそれぞれの含有量は、いずれも、１５．４原子％（＝１６．７×（１－０．０８））～１８．０原子％（＝１６．７×（１＋０．０８））の範囲であることを意味する。

　本発明の多成分系金属化合物の具体例としては、銀を含む３種の元素を等原子比（約３３．３原子％）ずつ含有する三元系金属化合物では、ＡｇＣｕＮｉ、ＡｇＣｕＳ、ＡｇＺｎＳ、ＡｇＷＳ、ＡｇＡｌＳ等が挙げられ、また、銀を含む６種の元素を等原子比（約１６．７原子％）ずつ含有する高エントロピー合金である六元系金属化合物では、ＡｇＡｌＢａＣｕＮｉＷ、ＡｇＣｕＩｎＮｉＷＳ、ＡｇＣｕＩｎＮｉＷＹ、ＡｇＣｕＮｉＳｃＷＺｎ、ＡｇＣｕＩｎＮｉＳｃＷ、ＡｇＣｕＩｎＮｉＳｃＺｎ、ＡｇＣｕＩｎＮｉＷＳ等が挙げられる。

　表３は、銀粉末を含む２種以上の金属粉末を、それぞれ等原子％の割合で、ボールミル等で混合して混合粉末を作製した後、５０ＭＰａの圧力下で圧粉してから、９５０℃の温度で焼結することによって、直径１０ｍｍ、高さ５．０ｍｍの焼結体（金属化合物）を作製し、作製した焼結体を用いて、２５℃の大気圧下で導電率を測定するとともに、２５℃の大気圧下で紫外光電子分光法によって測定したＵＰＳスペクトルから仕事関数（ｅＶ）を算出した結果を示したものである。また、各供試材について、理論密度も算出した。参考のため、銀単体（比較例１）および銅単体（比較例２）についても、同様な方法で求めた導電率と仕事関数の結果を表３に併記する。なお、導電率は、デジタルマルチメータ（型番：３４４６０Ａ　キーサイト・テクノロジー合同会社製）およびインピーダンス・アナライザ（型番：Ｅ４９９０Ａ　キーサイト・テクノロジー合同会社製）を用いて、直流成分及び周波数依存性を測定した。表３中の導電率および仕事関数は、いずれも比較例１の銀単体を１００％としたときの指数比（％）で示しており、導電率は、指数比の数値が大きいほど高いことを意味し、また、仕事関数は、指数比の数値が大きいほど高く、化学的安定性に優れていることを意味する。

　表３に示す結果から、実施例２－１～２－１２の金属化合物は、比較例２－１の銀単体（仕事関数および導電率がともに１００％（基準））に対して、仕事関数が１０３～１９４％と高く、空気中で使用した際の化学的安定性に優れ、かつ導電率が１７７～４７１％を有していることが分かる。また、実施例２－３を除く全ての実施例は、銀単体に比べて、優れた化学安定性を有しつつ、２００％以上と一段と高い導電率を有しており、特に、実施例２－６および２－９はいずれも、銀単体に比べて、３００％以上と顕著に高い導電率を有している。また、実施例２－１～２－１２（実施例２－４を除く。）は、いずれも理論密度が、比較例のＡｇ単体の理論密度よりも小さく、軽量化も図れていることが分かる。
　これに対し、比較例２－２の銅単体は、銀単体に比べて、化学安定性は優れているものの、導電率が低い。
　また、比較例２－３の二成分系のＡｇＣｕ化合物は、銀単体に比べて、仕事関数が大きく、空気中で使用した際の化学的安定性には優れているものの、導電率が劣っている。
　さらに、比較例２－４のストロンチウム（Ｓｒ）を含有する六成分系金属化合物は、銀単体に比べて、化学安定性が劣り、導電率も低い。加えて、比較例２－５のイリジウム（Ｉｒ）を含有する六成分系金属化合物は、銀単体に比べて、化学安定性は同等であるものの、導電率が低い。

Claims

　３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、
　下記の要件（Ｉ）および要件（ＩＩ）の少なくとも一方を満足することを特徴とする多成分系金属化合物。
　要件（Ｉ）：常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いこと。
　要件（ＩＩ）：前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いこと。
　３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、
　常温で測定したときの導電率が、銀（Ａｇ）と同等以上であり、
　常温でかつ４ＭＨｚ以上の高周波数帯域で測定したときの導電率が、Ａｇよりも高いことを特徴とする請求項１に記載の多成分系金属化合物。
　前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有する、請求項２に記載の多成分系金属化合物。
　前記金属化合物を構成する前記３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれもほぼ同じであるか、あるいは、残りの元素との差がいずれも８原子％以内の範囲内である、請求項２または３に記載の多成分系金属化合物。
　前記金属化合物は、銀の理論密度に対する相対値が０．５０～０．９２の範囲である、請求項２、３または４に記載の多成分系金属化合物。
　３種以上の元素を含有する多成分系金属化合物であって、
　前記金属化合物が、銀（Ａｇ）と、２種以上の元素とを含有し、
　常温および常圧で測定したときの、導電率およびイオン化ポテンシャルのいずれもが、銀（Ａｇ）よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の多成分系金属化合物。
　前記導電率は、銀の導電率に対する百分率が１０１～５００％であり、
　前記イオン化ポテンシャルは、銀のイオン化ポテンシャルに対する百分率が１０１～２００％である、請求項６に記載の多成分系金属化合物。
　前記金属化合物を構成する前記３種以上の元素のそれぞれの含有量（原子％）は、いずれも同じであるか、あるいは、前記３種以上の元素の含有量の平均値とのずれ割合がいずれも８％以内の範囲内である、請求項６または７に記載の多成分系金属化合物。
　前記２種以上の元素が、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、スカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、Ｂａ（バリウム）、カルシウム（Ｃａ）、酸素（Ｏ）および硫黄（Ｓ）の群から選択される、請求項３または６～８に記載の多成分系金属化合物。
　前記金属化合物が、高エントロピー合金、または高エントロピー合金を含む化合物である、請求項１～９のいずれか１項に記載の多成分系金属化合物。
　前記多成分系金属化合物が、銀単体に比べて軽量である請求項１～１０のいずれか1項に記載の多成分系金属化合物。