Ossopnictid

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În chimie un oxopnictide este un compus care include oxigen și un pnicogen (un element din grupa 15 din tabelul periodic al elementelor ), precum și unul sau mai multe elemente chimice care aparțin metalelor de tranziție sau pământuri rare și alcaline metale sau metale alcaline pământii . Sunt compuși artificiali obținuți în laborator și studiați din 1995 [1] . Interesul pentru acești compuși este legat în special de proprietățile supraconductoare pe care unii le-ar arăta (LaOFeP și LaOFeAs printre primii descoperiți) [2] [3] [4] . Din oxopnictide ar fi posibil, prin înlocuirea oxidului cu fluor , să se ajungă la materiale cu cele mai bune proprietăți.

Oxopnictidele au fost brevetate ca semiconductori magnetici [5] .

Formule și structură

Ossopnictidele sunt formate din straturi. În straturi există în mare parte structuri tetragonale, hexagonale, ocazional monoclinice [6] . Formula cu care sunt indicați în general sunt

 ATPnO (A = primul metal) (T = al doilea metal dacă este prezent) (Pn = fosfor, arsenic, antimoniu, bismut)

Unele osopnictide

  • A 2 Mn 3 Pn 2 O 2 (A = stronțiu, bariu) (Pn = fosfor, arsenic, antimoniu, bismut), tetragonal
  • A 2 Zn 3 Ca 2 O 2 (A = stronțiu, bariu)
  • Ba 2 Mn 2 Pn 2 O (Pn = antimoniu, bismut), hexagonal
  • Ba 2 Mn 2 Ca 2 O, monoclinic
  • U 2 Cu 2 Pn 3 O (Pn = fosfor, arsenic), tetragonal
  • ACuPO și AAsPO (A = uraniu, toriu), tetragonal simplu

Superconductivitate

Primul oxopnictid de fier supraconductor a fost descoperit în 2006 [2] S-a constatat o creștere drastică a supraconductivității odată cu înlocuirea elementului fosfor cu arsenic [3], iar descoperirea este legată de studii similare efectuate asupra cupratilor supraconductori descoperite în 1986.

În 2008, au fost descoperiți supraconductori la temperaturi ridicate (peste 55 K) din compoziția ReOTmPn unde Re este un pământ rar, Tm este un metal de tranziție și Pn este un pnictogen [7] .

T c a unor osopnictide
Material LaO 0,89 F 0,11 FeAs LaO 0,9 F 0,2 FeAs Cefaza 0,84 F 0,16 SmFeAsO 0,9 F 0,1 0,5 Y 0,5 FeAsO 0,6 NdFeAsO 0,89 F 0,11 PrFeAsO 0,89 F 0,11 GdFeAsO 0,85 SmFeAsO ~ 0,85
T c (K) 26 [8] 28,5 [9] 41 [8] 43 [8] 43,1 [10] 52 [8] 52 [11] 53,5 [12] 55 [13]

Testele magnetice la câmpuri mai mari de 45 T ( tesla ) [14] [15] ar sugera că câmpul critic al compușilor precum LaFeAsO 0,89 F 0,11 ar putea fi în jur de 64 T. Un material diferit bazat pe elementul lantan și testat la 6 K ar prezice un câmp critic la 122 T (La 0,8 K 0,2 FeAsO 0,8 F 0,2 . [9] ).

Datorită fragilității oxopnictidelor, testele au fost efectuate folosind compusul sub formă de pulbere în interiorul tuburilor [16] . De asemenea, pare stabilit că, în realitate, supraconducția oxopnictidelor se află în stratul metalului de tranziție (cum ar fi, de exemplu, fierul ). Există materiale supraconductoare atât fără oxigen, cât și fără element pnicogen.

Notă

  1. ^ Barbara I. Zimmer, Wolfgang Jeitschko, Jörg H. Albering, Robert Glaum și Manfred Reehuis, Rata de tranziție a pământului oxizi de fosfor de metal LnFePO, LnRuPO și LnCoPO cu structura de tip ZrCuSiAs , în Journal of Alloys and Compounds , vol. 229, nr. 2, 1995, pp. 238–242, DOI : 10.1016 / 0925-8388 (95) 01672-4 .
  2. ^ a b Yoichi Kamihara, Hidenori Hiramatsu, Masahiro Hirano, Ryuto Kawamura, Hiroshi Yanagi, Toshio Kamiya și Hideo Hosono, supraconductor stratificat pe bază de fier: LaOFeP , în J. Am. Chem. Soc. , Vol. 128, nr. 31, 2006, pp. 10012-10013, DOI : 10.1021 / ja063355c , PMID 16881620 .
  3. ^ a b Hiroki Takahashi, Kazumi Igawa, Kazunobu Arii, Yoichi Kamihara, Masahiro Hirano, Hideo Hosono, Superconductivitate la 43 K într-un compus stratificat pe bază de fier LaO 1-x F x FeAs , în Nature , vol. 453, n. 7193, 2008, pp. 376–378, DOI : 10.1038 / nature06972 , PMID 18432191 .
  4. ^ Charles Day, Noua familie de compuși cuaternari pe bază de fier, supraconductă la zeci de kelvin , în Physics Today , vol. 61, nr. 5, 2008, pp. 11-12, DOI : 10.1063 / 1.2930719 . Accesat la 24 noiembrie 2009 (depus de „url original 20 august 2008).
  5. ^ H. Hosono și colab. (2006) Material semiconductor magnetic Cererea de brevet european EP1868215
  6. ^ Z. Naturforsch., 57B, (2002), 165-170
  7. ^ XH Chen, T. Wu, G. Wu, RH Liu, H. Chen și DF Fang, bazat pe Samarium SmFeAsO 1-x F x , în Materiale de cercetare inovații , vol. 12, 2008, p. 105, DOI : 10.1179 / 143307508X333686 .
  8. ^ a b c d K. Ishida și colab. , În ce măsură s-au clarificat noii supraconductori de fier-pnictidă: un raport de progres , în J. Phys. Soc. Jpn. , vol. 78, 2009, p. 062001, DOI : 10.1143 / JPSJ.78.062001 .
  9. ^ a b Prakash, J., SJ, SL, S. și AK, superconductor multi-band LaOFeAs dopat cu fluorură de potasiu: Dovezi ale câmpului critic superior extrem de ridicat , în EPL (Europhysics Letters) , vol. 84, 2008, p. 57003, DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 84/57003 .
  10. ^ Shirage, Parasharam M., Kiichi, Hijiri, Hiroshi și Akira, superconductivitate la 43 K la presiunea ambiantă în compusul stratificat pe bază de fier La1-xYxFeAsOy , în Physical Review B , vol. 78, 2008, p. 172503, Bibcode : 2008PhRvB..78q2503S , DOI : 10.1103 / PhysRevB.78.172503 .
  11. ^ Ren, ZA, J., W., W., GC, XL, LL și ZX, superconductivitate la 52 K în compus cuaternar stratificat cu dopaj F pe bază de fier Pr [O 1 - x F x ] FeAs , în Materiale de cercetare inovații , vol. 12, 2008, p. 105, DOI : 10.1179 / 143307508X333686 .
  12. ^ Yang, Jie, Zheng-Cai, Wei, Wei, Xiao-Li, Zhi-An, Guang-Can, Xiao-Li și Li-Ling, Superconductivitate la 53,5 K în GdFeAsO1-d , în Știința și tehnologia supraconductoarelor , vol. 21, 2008, p. 082001, DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 21/8/082001 .
  13. ^ Ren, Zhi-An, Guang-Can, Xiao-Li, Jie, Wei, Wei, Xiao-Li, Zheng-Cai și Li-Ling, "Diagrama de supraconductivitate și fază în oxizi de arsenic pe bază de fier ReFeAsO1-d ( Re = metal de pământuri rare) fără dopaj cu fluor , în EPL (Europhysics Letters) , vol. 83, 2008, p. 17002, DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 83/17002 .
  14. ^ R. Colin Johnson, superconductorii de înaltă temperatură deschid calea pentru „supermagnete” [ link rupt ] , pe planetanalog.com , planetanalog, 29 mai 2008.
  15. ^ F. Hunte, J. Jaroszynski, A. Gurevich, DC Larbalestier, R. Jin, AS Sefat, MA McGuire, BC Sales, DK Christen & D. Mandrus, Superconductivitate în două benzi în LaFeAsO0.89F0.11 la un magnet foarte înalt câmpuri , în Natura , vol. 453, n. 7197, 2008, pp. 903–905, DOI : 10.1038 / nature07058 , PMID 18509332 .
  16. ^ Gao, Zhaoshun, Lei, Yanpeng, Dongliang, Xianping și Yanwei, Pregătirea firelor LaFeAsO 0,9 F 0,1 prin metoda pulbere în tub , în Știința și tehnologia supraconductoarelor , vol. 21, 2008, p. 105024, DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 21/10/105024 .

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Ossopnictide&oldid=121724354 ”