[發明專利]置換了金屬原子的金屬單晶

在審

• 申請號: 201380058885.4
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104781457A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 鄭世泳;金智泳;曹永燦;樸相彥;曹彩龍
• 申請（專利權）人: 釜山大學校產學協力團
• 主分類號: C30B29/52
• 分類號: C30B29/52;C30B29/02;C30B15/00
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;嚴彩霞

技術領域

本發明涉及一種置換了金屬原子的金屬單晶，更詳細地說，在電氣性能優異的金屬中摻雜與其不同種類的金屬元素后使其生長成混合結晶而得以形成一種金屬單晶，該金屬單晶是電氣性能優于原金屬的混合結晶。

背景技術

一般來說，金屬是一種電氣性能與熱性能優良的導體。其中銀和銅的導電率遠遠高于其它金屬而使得人們在很久以前就對其進行了很多研究，在產業上也得到了很多應用。然而，純金屬(pure?metal)雖然具備優異的電氣性能卻因為較軟而較難適用于其它應用領域。金屬合金(metal?alloy)卻能夠解決該問題。

金屬合金雖然具備了強度，但其電氣性能卻劣于純金屬。

而且金屬合金中還存在著需要改善電氣特性的物質。一般為了改善用來生成強磁場的比特爾磁鐵(Bitter?magnet)等物質的較低電氣特性，而對其調整純度或進行冷滾軋(cold?working)等處理，來試圖同時改善電氣特性與力學特性。

而且，現有技術中已經公開了為了改善物質的物理、化學性能使混合單晶生長的技術。韓國專利公開號10-1990-0012851中已經揭示了“混合結晶的生長方法”。

上述現有技術以氧化性多成分系的熔融體生長混合結晶，該混合結晶則具備了各自具有不同數量的相鄰氧離子的至少2個晶格位置，均勻的結晶以選擇下列陽離子的形態生長。該陽離子趨向于占據具備最多相鄰氧離子的第一晶格位置后，占據具備第二多相鄰氧離子的第二晶格位置。上述選擇方式使得第一晶格位置上陽離子的結合長度與第二晶格位置上的陽離子的結合長度之比介于0.7至1.5范圍內，以此方式形成具備多成分的混合結晶。

其它現有技術還有韓國專利公開號10-2005-0030601中揭示的“鐵鎵氧化物混合結晶的結晶制備方法”。

上述現有技術涉及鐵鎵氧化物混合結晶的結晶制備方法，該方法包括以下兩個階段：第一階段中將分別由Ga_2-xFe_xO₃構成的多個材料棒(bar)配置于上部位置及下部位置；第二階段中根據浮區熔融(floating?zone?melting)法使用位于共焦點(confocal)區的熱源在氣體環境下加熱上述材料棒的末端，在配置于上部位置及下部位置并且由Ga_2-xFe_xO₃構成的材料棒的末端之間形成懸浮熔融區，從而形成具備斜方晶系(orthorhombic)結晶結構的Ga_2-xFe_xO₃單晶。這是氧化物系混合結晶形態。

作為另一個現有技術，韓國專利公開號10-2010-0119782中揭示了“具有混晶結構的復合化合物”。

上述現有技術涉及一種混晶結構的復合化合物，該混晶化合物具備通式Li_aA_1-yB_y(XO₄)_b/M_cN_d(A為包括Fe、Mn、Ni、V、Co及Ti在內元素周期表中的第一行過渡金屬；B為選自Fe、Mn、Ni、V、Co、Ti、Mg、Ca、Cu、Nb、Zr及稀土金屬的金屬；X為選自P、Si、S、V和Ge中的元素；M為選自元素周期表中IA族、IIA族、IIIA族、IVA族、VA族、IIIB族、IVB族和VB族中的金屬；N選自O、N、H、S、SO₄、PO₄、OH、Cl、F；且0<a≤1，0≤y≤0.5，0<b≤1，0<c≤4以及0<d≤6)，其由具備混晶結構的復合化合物構成，用于鋰離子二次電池的陰極材料。

但上述現有技術是由具備多成分的氧化物系化合物或復合化合物構成的內容，其完全沒有嘗試在純金屬元素中摻雜金屬元素后使其生長成混合金屬單晶以改善電氣性能等。

發明內容

發明所要解決的技術課題

因此本發明旨在解決上述現有技術的問題，本發明的目的是提供一種置換了金屬原子的金屬單晶。在電氣性能優異的金屬中摻雜與其不同種類的金屬元素后使其生長成混合結晶而得以形成一種金屬單晶，該金屬單晶是電氣性能優于原金屬的混合結晶。

用于解決課題的技術方案