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インジウム
In 49

インジウム Indium

インジウム(インジウム)は化学元素であり、元素記号 In、原子番号 49 である。銀白色の柔らかい後遷移金属で、融点はわずか 156°C、極めて高い延性を持つ(1 μm 厚の箔に引き伸ばせる)。地殻中の存在量は極めて低く(約 0.05 ppm)、主に亜鉛鉱の副産物として回収される。工業的にインジウムの最大の用途は酸化インジウムスズ(ITO)である——スマートフォン、タブレット、フラットディスプレイのタッチスクリーンの核心的透明導電材料であり、インジウム消費量の約 95% を占め、インジウムを戦略鉱物としている。

後遷移金属 USGS 2025 光沢のある銀灰色
原子番号 49Z
原子量 114.818u
価電子 3
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1
密度
7.31g/cm³
融点
157°C
地殻存在量
0.25ppm
年間生産量
1080metric tons unless otherwise specified
リサイクル率
10%(低いリサイクル率(~10%);ITOはLCDスクリーンからのスクラップ)

なぜ使われるか

インジウムは質量生産が行われる元素の中で最も希少(地殻存在度 0.25 ppm)であり、歴史的にキログラムあたり最も高価な金属であった。その主要な産業的価値はインジウムスズ酸化物(ITO)——ほぼすべてのタッチスクリーン、LCD、OLEDディスプレイ上の透明導電コーティング——にあり、どの代替品も同じ光学的透明性と良好な電気伝導性を組み合わせて提供しない。

用途

Touchscreen ITOSemiconductorsSolder

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

インジウムは柔らかく低融点でやや青みがかった希少(レア)金属である。地殻中に独立した鉱床をほとんど持たず、すべて亜鉛および亜鉛・鉛製錬の副産物として回収されるため、産出量は少なく価格は高い。最もよく知られた用途はタッチスクリーンとディスプレイである。インジウム錫酸化物(ITO)透明導電膜は、フラットパネルLCD、OLED、タッチパネル、プラズマテレビ向けに大規模生産される唯一の透明電極材料である。透明で導電性という材料要件を満たすのに、価格性能比で比肩できる第二の材料はほとんど存在しない。スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、自動受付端末の画面ガラスの背後には、厚さ数十ナノメートルのITO膜がある。半導体では、リンやヒ素との化合物半導体が赤外検出、光ファイバー通信、高周波デバイスの鍵材料である。リン化インジウムは長距離光ファイバー通信用レーザーおよび検出器の基板であり、ヒ化インジウムは赤外センサやテラヘルツデバイスに使われる。はんだもインジウムの重要市場である。インジウム系軟ろうは低融点で濡れ性が良く、熱膨張係数の異なる材料間の熱応力を緩衝し、半導体パッケージング、低温真空シール、太陽光モジュールに用いられる。極低温接合を必要とする航空宇宙や極低温エレクトロニクスでは特にかけがえがない。低融点合金(消火スプリンクラー、可溶栓)、軸受合金、核放射線検出器にも使われる。

主な化合物とその用途

三酸化二インジウム(In2O3)はITO透明導電膜の主要構成成分の一つで、白色または淡黄色の粉末である。スズをドープすると導電性透明膜となり、タッチスクリーン、LCDパネル、OLEDディスプレイの中心的電極材料となる。ヒ化インジウム(InAs)はバンドギャップが狭く電子移動度が極めて高い半導体で、主に赤外検出器、量子井戸デバイス、ホールセンサ、高速電子デバイスの作製やテラヘルツイメージング研究に用いられる。リン化インジウム(InP)は直接遷移バンドギャップで高い電子移動度を持ち、光ファイバー通信における1310nmおよび1550nmレーザー、光検出器、高速HEMTの基板材料であり、今日のインターネット光バックボーンを支えている。ITOはIndium Tin Oxide(インジウム錫酸化物)の略で、In2O3に約10%のSnO2をドープした固溶体である。可視光で高透明、近赤外で高反射を併せ持ち、ディスプレイ電極以外にも、ローエミッションガラス、航空機の着氷防止ヒーター膜、透明電磁波シールドコートとして用いられる。

元素小史

1863年にフェルディナント・ライヒとヒエロニムス・リヒターがザクセン産の閃亜鉛鉱(硫化亜鉛)鉱石を分析中に発見した——新しいインディゴ色のスペクトル線を観測し、元素にちなんで名付けた。間もなく純金属として単離された。生産は完全に亜鉛採掘の副産物であり、世界の生産の約60%は中国から来ている。

この元素を基にした合金 (1)

すべての合金を見る → InSb

関連元素

Al · アルミニウム Ga · ガリウム Sn · スズ Tl · タリウム Pb · 鉛 Bi · ビスマス Po · ポロニウム Fl · フレロビウム

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

インジウムの融点は何度ですか?
157 °C
インジウムの沸点は何度ですか?
2072 °C
インジウムの密度はどのくらいですか?
7.31 g/cm³
インジウムの原子番号と分類は何ですか?
49 · 後遷移金属
インジウムは主にどの鉱物から採取されますか?
閃亜鉛鉱(副産物)
インジウムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
1800 metric tons unless otherwise specified
インジウムの年間生産量はどのくらいですか?
1080 metric tons unless otherwise specified
インジウムは主に何に使われますか?
インジウムは質量生産が行われる元素の中で最も希少(地殻存在度 0.25 ppm)であり、歴史的にキログラムあたり最も高価な金属であった。その主要な産業的価値はインジウムスズ酸化物(ITO)——ほぼすべてのタッチスクリーン、LCD、OLEDディスプレイ上の透明導電コーティング——にあり、どの代替品も同じ光学的透明性と良好な電気伝導性を組み合わせて提供しない。
インジウムは誰がいつ発見しましたか?
フェルディナント・ライヒ · 1863