Telurură de bismut

telurură de bismut

Caracteristici generale
Formula moleculară sau brută	Bi ₂ Te ₃
Masa moleculară ( u )	800,761 g / mol
Aspect	pulbere gri
numar CAS	1304-82-1
Numărul EINECS	215-135-2
PubChem	6379155
ZÂMBETE	`[Te-2].[Te-2].[Te-2].[Bi+3].[Bi+3]`
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm ³ , în cs )	7,7 g / cm ³
Temperatură de topire	858,15 ^[1]
Informații de siguranță
Editați datele pe Wikidata · Manual

Telurura de bismut (Bi ₂ Te ₃ ) este un compus din bismut și telur , care apare ca o pulbere de culoare gri. Bismutul este în starea de oxidare +3. Este un semiconductor care, atunci când este aliat cu antimoniu sau seleniu, este un material termoelectric eficient pentru refrigerare sau pentru generarea de energie portabilă. Stările suprafeței protejate topologic au fost observate în telurura de bismut.

Proprietăți termoelectrice

Telurura de bismut este un semiconductor stratificat cu pasaj îngust având o celulă trigonală. Structura benzilor de valență și de conducere poate fi descrisă cu un model multi-elipsoidal având 6 elipsoizi cu energie constantă care sunt centrate pe planurile de reflecție. ^[2] Bi ₂ Te ₃ se fulgerează ușor de-a lungul axei trigonale, datorită legăturii Van der Waals între atomii de telur adiacenți. Pentru aceasta, materialele pe bază de telurură de bismut care sunt utilizate pentru aplicații de generare a energiei sau de răcire trebuie să fie policristaline. Mai mult, coeficientul Seebeck de Bi ₂ Te ₃ în masă se compensează în jurul temperaturii ambiante, forțând utilizarea, pentru dispozitivele de generare a energiei, a materialelor care sunt aliaje de bismut, antimoniu, telur și seleniu. ^[1]

Recent, cercetătorii au încercat să îmbunătățească eficiența materialelor pe bază de Bi ₂ Te ₃ prin crearea de structuri în care una sau mai multe dimensiuni sunt reduse, cum ar fi nanofile sau pelicule subțiri. Într-una din aceste cercetări, s-a arătat că telurura de bismut de tip n are un coeficient Seebeck (tensiune pe unitate diferență de temperatură) crescut cu -287 μV / K la 54 ° C ^[3] . Cu toate acestea, trebuie considerat că coeficientul Seebeck și conductivitatea electrică au un compromis: un coeficient Seebeck mai mare corespunde unei concentrații scăzute a purtătorului și a unei conductivități electrice scăzute. ^[4]

Într-un alt caz, cercetătorii raportează că telurura de bismut are o conductivitate electrică ridicată , egală cu 1,1 × 10 ⁵ S m / m ² cu o conductivitate termică cu rețea foarte mică, egală cu 1,20 W / (m ² · K), similară cu cea a sticlă ^[5] .

Apariție

O imagine a microscopului electronic de mici cristale de teluridă de bismut, în aceeași formă cristalină cu telurobismutitul .

Forma minerală moderat rară a Bi ₂ Te ₃ este telurobismutitul . Există multe telururi naturale de bismut, care diferă prin stoichiometrie , precum și compuși ai sistemului Bi-Te-S- (Se), cum ar fi Bi ₂ Te ₂ S ( tetradimit ).

Notă

^ ^a ^b Satterthwaite, CB și R. Ure, Proprietăți electrice și termice ale Bi2Te3 , în Phys. Rev. , vol. 108, nr. 5, 1957, p. 1164, DOI : 10.1103 / PhysRev.108.1164 .
^ Caywood, LP și G. Miller, Anizotropia suprafețelor de energie constantă în tipul p Bi2Te3 și Bi2Se3 din coeficienții galvanomagnetici , în Phys. Rev. B. , vol. 2, nr. 8, 1970, p. 3209, DOI : 10.1103 / PhysRevB.2.3209 .
^ Tan, J., Proprietățile termoelectrice ale filmelor subțiri de teluridă de bismut depuse prin pulverizarea magnetronului cu frecvență radio , în Proceedings of SPIE , vol. 5836, 2005, p. 711, DOI : 10.1117 / 12.609819 .
^ HJ Goldsmid, AR Sheard și DA Wright, Performanța termojuncțiilor teluride de bismut , în Br. J. Appl. Fizic. , vol. 9, nr. 9, 1958, p. 365, DOI :10.1088 / 0508-3443 / 9/9/306 .
^ M. Takeiishi et a '. , Măsurători ale conductivității termice ale filmelor subțiri de Telluridă de Bismut prin utilizarea metodei 3 Omega ( PDF ), Al 27-lea Simpozion Japonez privind proprietățile termofizice, 2006, Kyoto. Adus la 6 iunie 2009 (arhivat din original la 28 iunie 2007) .

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe telurid bismut

linkuri externe

Fișa cu date de securitate a materialelor , pe espimetals.com .
Bismuth Telluride and its Alloys (4.5 capitolul disertației Martin Wagner) , su iue.tuwien.ac.at .

[prb1-1] Satterthwaite, CB și R. Ure, Proprietăți electrice și termice ale Bi2Te3 , în Phys. Rev. , vol. 108, nr. 5, 1957, p. 1164, DOI : 10.1103 / PhysRev.108.1164 .

[2] Caywood, LP și G. Miller, Anizotropia suprafețelor de energie constantă în tipul p Bi2Te3 și Bi2Se3 din coeficienții galvanomagnetici , în Phys. Rev. B. , vol. 2, nr. 8, 1970, p. 3209, DOI : 10.1103 / PhysRevB.2.3209 .

[Tan-3] Tan, J., Proprietățile termoelectrice ale filmelor subțiri de teluridă de bismut depuse prin pulverizarea magnetronului cu frecvență radio , în Proceedings of SPIE , vol. 5836, 2005, p. 711, DOI : 10.1117 / 12.609819 .

[4] HJ Goldsmid, AR Sheard și DA Wright, Performanța termojuncțiilor teluride de bismut , în Br. J. Appl. Fizic. , vol. 9, nr. 9, 1958, p. 365, DOI :10.1088 / 0508-3443 / 9/9/306 .

[5] M. Takeiishi et a '. , Măsurători ale conductivității termice ale filmelor subțiri de Telluridă de Bismut prin utilizarea metodei 3 Omega ( PDF ), Al 27-lea Simpozion Japonez privind proprietățile termofizice, 2006, Kyoto. Adus la 6 iunie 2009 (arhivat din original la 28 iunie 2007) .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]