合金の抵抗率

質問

いつも勉強させていただいております。
金属を合金にしたときの抵抗率について質問します。
例えばCuとNiの合金を9：１で作ったときの合金での
抵抗率（体積抵抗率）がどのくらいになるのか計算で予測することは
可能なのでしょうか？ご教授おねがいいたします。

回答No.4

noname#230359

＞状態図で金属間化合物でなく固溶体の場合だと予測可能かもしれない
というようなことでしょうか。
具体的にどういう構造であれば計算が成り立つかについてはコメントできる
ほどの情報は持っておりません。接合素子で抵抗率を計算している例があり
ましたので添付しておきます。

参考URL：

http://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/ecopro/rosuzuki/gakkai/96gakkai/kisho96.html http://www.gasatomize.com/new_alloy.htm

お礼

ご回答ありがとうございました。
ご教授していただいたことをもとに自分でも
勉強してみます。
また何かありましたらよろしくお願いいたします。

回答No.3

noname#230359

合金の抵抗率を計算で求めるのは、理論的には可能かもしれませんが、実際問題としては難しいでしょう。空きバンドの確率や、そもそもの結晶の中の格子歪み、金属結合のエネルギー状態に関するデータを全て入手しないとモデルが作れないと思います。

然しながらこれを計算モデルでやってみようというのは、大変価値のある仕事だと思います。もし学生さんで博士課程位まで頑張ってみようというなら、応援します。（もっとも現役を離れた今は、心情的応援だけですが。）

下記URLを参照して、Fermi-Dirak（？綴りは多々怪しい)の原文あたりから当たられたらどうでしょうか。また、超伝導の研究でも金属の伝導率に関する考察が多く出ております。
http://decima.mp.es.osaka-u.ac.jp/~sekiyama/PES1/kaisetu2_2.html

お礼

ご回答ありがとうございました。
ご教授していただいたことをもとに自分でも
勉強してみます。
また何かありましたらよろしくお願いいたします。

回答No.2

noname#230359

一般的には合金を精製すると結晶構造が変わるので，元の金属の特性を温存
すると言う結果にはならないと思います。例えばC2600(7/3黄銅)において
導電率は28％とほぼZnの導電率に等しくなっています。抵抗率～1／導電率
ですから，抵抗率が計算で予測できる場合としては合金構造を示さない場合
に限られると思います。

参考URL：

http://www.coguchi.com/data_s/sindou/index.html

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
もう少し教えてください。
抵抗率が計算で予測できる場合としては合金構造を示さない場合
とは具体的にどのような場合のことをさすのでしょうか？
状態図で金属間化合物でなく固溶体の場合だと予測可能かもしれない
というようなことでしょうか。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#230359

手元の電子材料のテキストによれば，
純銅の抵抗率は１．６９μΩｃｍ（単位が古くて済みません）
１０％ニッケル合金（ＣＡ７０６）の抵抗率は１９．１μΩｃｍと記載されています。

不純物濃度が低い領域では，不純物濃度に比例して電気抵抗が変化しますが，
高濃度領域まで外挿すると精度が悪いようです。

上記値は，計算値ではなく，そのような組成の合金の実測値とご理解下さい。

お礼

ご回答ありがとうございます。
今後、いろいろと合金組成や比率を変化させようと
思いまして、もしあれば予測する際の計算方法の方を求めておりました。
詳しく調査していただきましたことに深く感謝いたします。