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物理学、電気工学、材料科学において、電気材料とは、電荷を帯びた粒子を貯蔵、制御可能に転換、交換、伝導する材料の集合を指します。電気材料という用語は、電子的またはイオン的に活性なあらゆる材料を指します。この定義は非常に広範ですが、この用語は通常、原子の電子遷移が関連する特性や用途の文脈で使用されます。電気材料という言葉は、古代ギリシャ語の ἤλεκτρον ēlektron (琥珀) とラテン語の materia (物質)の合成形です。
プロパティ
電気材料は、荷電種（電子および/またはイオン）の輸送を可能にするとともに、他の材料との電荷交換を容易にする。原子および分子システムの場合、これは離散軌道間の原子電子遷移として観察されるが、バルク半導体材料の場合、電子バンドがどの遷移が発生するかを決定する。伝導帯が永久に占有されている金属も電気材料と見なすことができるが、これは通常、縮退半導体（透明導電性酸化物）やポーラロンホッピング（有機導体）などの他の伝導メカニズムと比較するとこのカテゴリ外である。[1] [2]イオン化可能な（つまり、電子が追加されるか剥ぎ取られる）材料も電子的に活性であると考えられる。
電気材料には、次のようなさまざまな特性があります。
- 光電子特性
- 光電特性[3]
- 超伝導特性などの異常現象
- 部分的な電荷移動、物質の電子特性の変化につながる種の吸着
- イオン伝導性材料
アプリケーション
電気材料の応用では、イオンまたは電子が特定の機能を実行するために使用されます。たとえば、別の種の酸化または還元 (それぞれ電子の損失または獲得) です。金属、金属粒子、導電性ポリマー、導電性カーボン (例: CNT)、グラフェン、炭素繊維、電極、電解質、電気触媒、集光材料 (例: DSSC の染料) などの材料は、電気材料がその機能に不可欠な用途で使用されています。
特徴づけ
電気材料は、吸収分光法、光ルミネッセンス分光法、電気化学、FTIR、ラマン分光法、またはラマン分光電気化学など上記の組み合わせなどの技術によって調査できます。
参照
参考文献
- ^ Surville, RD et al. プロトリティック有機半導体を用いた電気化学鎖Electrochimica Acta 13, 1451–1458 (1968). [1].
- ^ 導電性ポリマーハンドブック、第2巻セット。（2007年）。[2]
- ^ Sariciftci, NS, Smilowitz, L., Heeger, AJ & Wudl, F. 導電性ポリマーからバックミンスターフラーレンへの光誘起電子移動。Science 258, 1474–1476 (1992). [3]