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ゲルマニウム

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

ゲルマニウム
germanium
元素記号 Ge ,原子番号 32,原子量 72.61。周期表 14族,炭素族元素の1つ。単体灰白色の硬い半金属。融点 958.5℃,比重 5.35。空気中では安定。赤熱温度以上で酸化される。塩酸,希硫酸に不溶。王水,アルカリ溶液 (過酸化水素を含む) に可溶。原子価は4価。ダイヤモンド型構造をもつ典型的な半導体。間接遷移型のエネルギー帯構造をとり,常温での禁制帯幅は 0.66eV。5価の不純物原子を加えるとn型半導体となり,3価の不純物原子を加えるとp型半導体となる。 D.メンデレーエフによりエカシリコンとして存在が予想され,1886年 C.ウィンクラーによって発見された。地殻の平均含有量は 1.4ppm。石炭,硫化鉱物中に比較的濃縮されて存在する。工業上の資源は亜鉛精錬工場の煙灰。 1947年にベル電話研究所の W.B.ショクリー,J.バーディーン,W.H.ブラッティンらが,n型ゲルマニウムで初めて点接触トランジスタを発明,固体エレクトロニクスの時代を開いた。現在は,半導体材料としてはケイ素が主として用いられているが,ゲルマニウムはケイ素に比べて順方向の立上がり電圧が低い,キャリアの移動度が高い,長波長の光に対しても感度を示すなどの特性を利用してダイオード,トランジスタ,赤色ケイ光体への用途を開いているほか,歯科用合金,赤外線透過ガラスの製造などに使われている。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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デジタル大辞泉

ゲルマニウム(〈ドイツ〉Germanium)
炭素元素の一。金属と非金属中間に位置する。単体は青みがかった灰白色のもろい結晶。典型的な半導体で、トランジスターダイオードなどに用いられる。元素記号Ge 原子番号32。原子量72.61。

出典:小学館
監修:松村明
編集委員:池上秋彦、金田弘、杉崎一雄、鈴木丹士郎、中嶋尚、林巨樹、飛田良文
編集協力:田中牧郎、曽根脩
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栄養・生化学辞典

ゲルマニウム
 原子番号32,原子量72.61,元素記号Ge,14族(旧IVa族)の元素.微量必須元素であるとのがあるが,一般的には認められていない.

出典:朝倉書店
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漢方薬・生薬・栄養成分がわかる事典

ゲルマニウム【germanium】
ミネラルの一種。元素記号はGe。地球の地殻に広く分布している「無機ゲルマニウム」と、植物に含まれる水溶性の性質をもつ「有機ゲルマニウム」の2種類に大別される。人間が栄養素として利用できるのは、有機ゲルマニウムであるが必須ではない栄養素。朝鮮人参、麗芝(れいし)、さるのこしかけ、むつ、にしん、ひじきなどに多く含まれる。免疫力増強物質の産生を促してウイルス増殖を抑制する役割をもつほか、抗がん作用、鎮痛・抗酸化作用、解毒効果、慢性関節リウマチ骨粗鬆症(こつそしょうしょう)の予防などに効果が期待できる。

出典:講談社
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世界大百科事典 第2版

ゲルマニウム【germanium】
周期表元素記号=Ge 原子番号=32原子量=72.59±3地殻中の存在度=1.5ppm(52位)安定核種存在比 70Ge=20.55%,72Ge=27.37%,73Ge=7.67%,74Ge=36.74%,76Ge=7.67%融点=958.5℃ 沸点=2700℃比重=5.325(25℃)電子配置=[Ar]3d104s24p2 おもな酸化数=II,IV周期表IVB族に属する金属元素の一つ。安定同位体として5種,放射性核種としては65Geから77mGeまでに11種が知られている。

出典:株式会社平凡社
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日本大百科全書(ニッポニカ)

ゲルマニウム
げるまにうむ
germanium 英語
Germanium ドイツ語

周期表第14族に属し、炭素族元素の一つ。1871年ロシアのメンデレーエフが周期律を発表した際、周期表でケイ素の下に位置すべき元素は未発見であるとして、この元素をエカケイ素と名づけ(エカekaは1を意味するサンスクリット語)、その性質を予言した。1885年ドイツの鉱物学者ワイスバッハA. Weisbach(1833―1901)が発見したアージロド鉱(Argyrodite)4Ag2S・GeSの分析をドイツのC・ウィンクラーに依頼した。ウィンクラーは1886年この鉱物からアンチモンに似た性質をもつ新元素を発見し、これをドイツのラテン名ゲルマニアにちなんでゲルマニウムと命名した。ウィンクラーはこの元素の性質を詳細に研究し、この新元素がメンデレーエフのエカケイ素に相当することを示した。

[守永健一・中原勝儼]

存在と製法

天然に単体としては存在しないが、ケイ酸塩中のケイ素を置換した形で広く分布する。また石炭、硫化鉱物中にも微量含まれ、さらに植物に吸収されることもある。石炭を燃焼させると煙灰に集まり、乾留するとガス液に集まる。また亜鉛鉱石、銅鉱石などの精錬に際してゲルマニウム化合物が副生する。いずれにしてもこれらを主原料とし、四塩化ゲルマニウムとしてから蒸留によって精製、加水分解して二酸化ゲルマニウムとしたのち水素で還元して単体をつくる。さらにこれをゾーンメルティング(帯融解法)によって不純物1億分の1%程度の純度、すなわちテンナイン(99.99999999%)の高純度のものが得られる(はゲルマニウム製錬工程の一例)。

[守永健一・中原勝儼]

性質

銀白色の硬い金属。ダイヤモンド型構造。典型的な真性半導体で、室温での比抵抗は約60オーム・センチメートル、200℃では約100分の1に減少する。ガリウムまたはヒ素を微量加えると、それぞれp型またはn型の半導体となる。化学的には酸化数ⅡおよびⅣの化合物をつくる。空気中では室温で安定で、赤熱以上で初めて酸化される。塩酸、希硫酸に不溶。熱濃硫酸には二酸化硫黄(いおう)を放って溶ける。アルカリ溶液には徐々に溶けてゲルマニウム(Ⅳ)化合物を生成する。王水、過酸化ナトリウムなどに侵され、粉末は濃硝酸により二酸化ゲルマニウム水和物となる。塩素と熱すれば四塩化ゲルマニウムとなり、濃塩酸溶液から蒸留できる。

[守永健一・中原勝儼]

用途

第二次世界大戦中、極超短波の検波器としてゲルマニウムの優れた性能が認められ、小型軽量の点で真空管より有用なことがわかり、トランジスタ、ダイオードの製造をはじめ、今日のエレクトロニクスの分野での主役となった。特殊な用途として、通常のガラスに加えて屈折と分散が大きく赤外線を通すガラスの製造、金に12%ぐらいのゲルマニウムを加えた合金が歯科用に用いられる。そのほか熱電対、抵抗材料、蛍光材料に用いる(参照)。

[守永健一・中原勝儼]

出典:小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)
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精選版 日本国語大辞典

ゲルマニウム
〘名〙 (Germanium) 炭素族元素の一つ。記号 Ge 原子番号三二。原子量七二・六一。灰白色、等軸晶系ダイヤモンド型構造のかたい金属。一八七一年、メンデレーエフ(ロシア)が周期律によってその存在を予言。一八八六年、ウィンクラーがアージロド鉱中から発見。典型的な半導体で、ダイオード、トランジスタに用いられる。〔稿本化学語彙(1900)〕

出典:精選版 日本国語大辞典
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化学辞典 第2版

ゲルマニウム
ゲルマニウム
germanium

Ge.原子番号32の元素.電子配置[Ar]3d104s24p2の周期表14族(半)金属元素.原子量72.64(1).質量数70(20.38(18)%),72(27.31(26)%),73(7.76(8)%),74(36.72(15)%),76(7.83(7)%)の5種の安定同位体と,質量数58~89の放射性同位体が知られている.1885年,ドイツのC. Winkler(ウィンクラー)により発見された.元素名はかれの母国にちなんで命名された.
地表近くのケイ酸塩中では,ケイ素の一部を置換して存在するほか,せん亜鉛鉱などの硫化鉱,あるいは石炭中にも存在する.地殻中の存在度1.6 ppm.亜鉛,銅,鉛などの製錬の際の副産物として得られる.最大の資源国はアメリカであるが,わが国の輸入先は中国(70%),ベルギー(10%)が主である.世界の消費量の約3割がリサイクルにより得られる.半導体製造などに用いられるゲルマニウムは,とくに高純度が要求されるので,GeCl4に換えて,その揮発性を利用して蒸留精製後,水との反応で酸化物GeO2にして水素で還元し,さらに帯域融解法で精製される.等軸晶系のダイヤモンド型構造をもち,青白色の硬い金属.融点937.4 ℃,沸点2830 ℃.密度5.323 g cm-3(20 ℃).モース硬さ6.標準電極電位 Ge2+/Ge 0.247 V.第一イオン化エネルギー7.899 eV.空気中ではかなり安定で,酸,アルカリにも侵されにくい.粉末は濃硝酸に溶ける.王水には溶けるが塩酸には溶けない.半導体として広く利用されるほか,合金の性質改良に少量加えられることがある.酸化数2,4の化合物が知られているが,一般には Geのほうが安定である.GeではGeO,GeS,Ge(OH)2,GeX2(Xはハロゲン)などがあるが,GeS以外は不安定である.Geの安定な化合物にはGeO2,Ge(OH)4,GeX4などがあり,共有結合性化合物としてR4Ge,GenH2n+2などがある.水素化ゲルマニウムGeH4は有毒で,きわめて可燃性の気体(空気に触れて発火).(GeH)x,(GeH2)x などの重合体もあり,また金属との間には合金あるいは金属間化合物が存在する.単体半導体,接触改質法の触媒成分に用いられる.GeO2は石英ガラス光ファイバーのコアに屈折率を高めるために数% 添加されている.また,酸化ゲルマニウムはポリエチレンテレフタレート(PET)製造の重合触媒として用いられる.国内の最大の需要はPET用触媒,ついで光ファイバー用ドープ材である.[CAS 7440-56-4]

出典:森北出版「化学辞典(第2版)」
東京工業大学名誉教授理博 吉村 壽次(編集代表)
信州大学元教授理博 梅本 喜三郎(編集)
東京大学名誉教授理博 大内 昭(編集)
東京大学名誉教授工博 奥居 徳昌(編集)
東京工業大学名誉教授理博 海津 洋行(編集)
東京工業大学元教授学術博 梶 雅範(編集)
東京大学名誉教授理博 小林 啓二(編集)
東京工業大学名誉教授 工博佐藤 伸(編集)
東京大学名誉教授理博 西川 勝(編集)
東京大学名誉教授理博 野村 祐次郎(編集)
東京工業大学名誉教授理博 橋本 弘信(編集)
東京工業大学教授理博 広瀬 茂久(編集)
東京工業大学名誉教授工博 丸山 俊夫(編集)
東京工業大学名誉教授工博 八嶋 建明(編集)
東京工業大学名誉教授理博 脇原 將孝(編集)

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