Niobiyum diselenid - Niobium diselenide - Wikipedia

Niobiyum diselenid
2H NbSe2 structure.png
2H NbSe2 tuzilishi
NbSe2 STEM.jpg
Turli NbSe ning mahalliy birga yashashini ko'rsatadigan elektron mikrograf2 bitta namunadagi tuzilmalar
Ismlar
Boshqa ismlar
Niobiy (IV) selenid
Identifikatorlar
ChemSpider
ECHA ma'lumot kartasi100.031.634 Buni Vikidatada tahrirlash
Xususiyatlari
NbSe2
Molyar massa250,83 g / mol[1]
Tashqi ko'rinishKulrang qattiq[1]
Zichlik6,3 g / sm3[1]
Erish nuqtasi> 1300 ° S [1]
Tuzilishi
hP6, kosmik guruh P6
3/ mmc, № 194[2]
a = 0,344 nm, v = 1,254 nm
Trigonal prizmatik (NbIV)
Piramidal (Se2−)
Tegishli birikmalar
Boshqalar anionlar
Niobiyum dioksid
Boshqalar kationlar
Molibden diselenid
Volfram diselenid
Boshqacha ko'rsatilmagan hollar bundan mustasno, ulardagi materiallar uchun ma'lumotlar keltirilgan standart holat (25 ° C [77 ° F], 100 kPa da).
Infobox ma'lumotnomalari

Niobiyum diselenid yoki niobiy (IV) selenid qatlamli o'tish davri metall dikkogenogen formula bilan NbSe2. Niobium diselenid - bu moylovchi va 7,2 K dan past haroratlarda supero'tkazuvchi zaryad zichligi to'lqini (CDW). NbSe2 bir-biriga o'xshash shakllarda kristallanadi va mexanik ravishda bir-biriga o'xshash monatomik qatlamlarga o'ralishi mumkin o'tish metalli dikalkogenidli bir qatlamli qatlamlar. Bir qavatli NbSe2 katta miqdordagi materialdan juda farq qiladi, masalan Isingning supero'tkazuvchanligi, kvant metall holati va CDW ni kuchaytirish.[3]

Sintez

NbSe soni2 CVD paytida Se kukuni harorati funktsiyasi sifatida qatlamlar.

Niobiyum diselenid kristallari va ingichka plyonkalari tomonidan o'stirilishi mumkin kimyoviy bug 'cho'kmasi (KVH). Nb oksidi, selen va NaCl kukunlari o'z o'qi bo'ylab harorat gradyanini saqlashga imkon beradigan pechda atrof-muhit bosimida 300-800 ° S oralig'ida har xil haroratgacha isitiladi. Kukunlar pechning turli joylariga joylashtiriladi va tashuvchi gaz sifatida argon va vodorod aralashmasi ishlatiladi. NbSe2 qalinligi Se kukunining harorati o'zgarishi bilan aniq boshqarilishi mumkin.[3]

NbSe2 bir qatlamli qatlamlar, shuningdek, katta miqdordagi po'stlog'i yoki biriktirilishi mumkin molekulyar nur epitaksi.[3]

Tuzilishi

Niobium diselenid bir nechta shakllarda mavjud, jumladan 1H, 2H, 4H va 3R, bu erda H olti burchakli va R romboedral uchun, 1 va 2 va boshqalar soni birlikdagi Se-Nb-Se qatlamlari sonini bildiradi. hujayra. Se-Nb-Se qatlamlari bir-biriga nisbatan kuchsizroq bog'langan van der Waals kuchlari, va uni 1H qatlamli qatlamlarga aylantirish mumkin. Ular turli xil kristalli tuzilmalarni yaratishning turli usullari bilan qoplanishi mumkin, eng barqaror 2H.[4]

Xususiyatlari

Supero'tkazuvchilar

NbSe2 kritik harorat T ga ega bo'lgan supero'tkazgichdirC = 7,2 K.[5] Kritik harorat NbSe bo'lganda pasayadi2 qatlamlar boshqa atomlar tomonidan interkalatsiyalanadi yoki namunaning qalinligi pasayganda, T bilanC bir qatlamda ~ 1 K bo'lish.[3] So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatmoqdaki infraqizil fotodektsiya NbSe-da2 qurilmalar[6].

Zaryad zichligi to'lqini

CDW bilan bir qatorda panjara 26 K atrofida davriy panjarani buzilishini rivojlantiradi, bu davr kristall panjaradan uch baravar ko'pdir, shuning uchun 3 dan 3 gacha bo'lgan superlattice mavjud.[7]

Ishqalanish

NbSe2 choyshablar juda nozik bo'lganda yuqori ishqalanishni rivojlantiradi.[8]

Interkalatsiya

Chunki NbSe-dagi qatlamlar2 faqat zaif bog'langan, turli moddalar qatlamlar orasiga kirib, aniq belgilangan interkalatsiya birikmalarini hosil qilishi mumkin. Geliy, rubidiy, o'tish metallari va o'tishdan keyingi metallar bilan birikmalar ishlab chiqarilgan. Qo'shimcha niobiyum atomlari, uchdan bir qismigacha qo'shimcha qo'shilishi mumkin.

Birinchi o'tish metall seriyasidan qo'shimcha metall atomlari 1: 3 nisbatgacha interkalatsiya qilishi mumkin. ular qatlamlar orasiga kirib borishadi.[4]

Formulalar bo'yicha geliyning ikkita atomini interkalatsiyalash qatlamni ajratishni 2,9 ga va Se-Se masofasini 3,52 ga oshiradi.[9][10]

Rubidiy

Rubidiya interkalatsiyalanganda, NbSe2 uni joylashtirish uchun qatlamlar ajratiladi. Har bir alohida qatlam ham biroz siqiladi. Nb-Se masofasi bir xil bo'lib qoladi, ammo qatlamdagi Nb-Nb masofa ortadi. Qatlamning yuqori va pastki qismidagi Se-Se masofasi kamayadi va Nb-Se-Nb burchagi ortadi. Qo'shimcha elektron zichligi Rb atomlaridan niobiy qatlamiga o'tadi.[11]

Vanadiy

Vanadiy 2H NbSe ga kirishi mumkin2 Nb o'rnini bosish orqali 1% limitgacha tuzilish. 11% dan 20% gacha, u qatlamlar orasidagi oktahedral koordinatsiyada V bilan 4Hb tuzilmani hosil qiladi. 30% dan ortig'i 1T tuzilishini hosil qiladi.[12]

Fermi energiyasi d guruh.[13]

Temir

8% NbSe dan yuqori darajadagi temir bilan qo'shilganda2 past haroratlarda spin-shishadan o'tishi mumkin.[14]

Vodorod

Vodorodni NbSe bilan interkalatsiyalash mumkin2 yuqori bosim va yuqori harorat ostida. Xuddi shu tuzilishni saqlab turganda formulaga 0,9 ga qadar vodorod atomlari kiritilishi mumkin. Ushbu nisbatdan tuzilma o'zgaradi MOS2. Ushbu o'tishda kristallografik c o'qi kuchayadi va paramagnitik sezuvchanlik nolga tushadi, vodorod miqdori 50,5 atmosferada 5,2 mol nisbatiga o'tishi mumkin.[15]

Potentsial dasturlar

Bemol Incorporated Amerika Qo'shma Shtatlarida vakuumda o'tkazuvchi soqol sifatida foydalanish uchun ishlab chiqarilgan niobiyum diselenidni ishlab chiqardi, chunki u haroratning barqarorligi keng, gaz chiqarish darajasi juda past va grafitga qaraganda past qarshilikka ega. NbSe2 motor cho'tkalari sifatida ishlatilgan yoki o'z-o'zidan soqol qiladigan sirt hosil qilish uchun kumushga kiritilgan.[16]

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d Xeyns, Uilyam M., ed. (2011). CRC Kimyo va fizika bo'yicha qo'llanma (92-nashr). Boka Raton, FL: CRC Press. p. 4.78. ISBN  1439855110.
  2. ^ Rajora, O. S; Curzon, A. E (1987). "NbS qatlam materiallarini tayyorlash va rentgen difraksiyasini o'rganishxSe2 − x 0 ≦ x ≦ 2 "uchun. Fizika holati Solidi A. 99 (1): 65. Bibcode:1987 yil PSSAR..99 ... 65R. doi:10.1002 / pssa.2210990108.
  3. ^ a b v d Vang, Xong; Xuang, Syangvey; Lin, Junxao; Tsyu, Tszyan; Chen, Yu; Chju, Chao; Liu, Fukay; Zeng, Tsingsheng; Chjou, Tsziadun; Yu, Peng; Vang, Syuen; U, Xayong; Tsang, Siu Xon; Gao, Vaybo; Suenaga, Kazu; Ma, Fengkay; Yang, Changli; Lu, Li; Yu, Ting; Teo, Edvin Xang Tong; Liu, Guangtong; Liu, Zheng (2017). "Yuqori sifatli bir qatlamli supero'tkazgich NbSe2 kimyoviy bug 'cho'ktirish natijasida etishtiriladi ". Tabiat aloqalari. 8 (1): 394. Bibcode:2017NatCo ... 8..394W. doi:10.1038 / s41467-017-00427-5. PMC  5577275. PMID  28855521.
  4. ^ a b Levi, Frensis (2012). Qatlamli tuzilmali materiallarning kristalografiyasi va kristal kimyosi. Springer Science & Business Media. 9-12 betlar. ISBN  9789401014335.
  5. ^ NbSe2, haqiqiy 2 o'lchovli supero'tkazgich. Physorg (2015 yil 6-noyabr)
  6. ^ Orchin, G. J .; De Fazio, D .; Di Bernardo, A .; Xamer, M.; Yoon, D .; Kador, A. R .; Goyxman, I .; Vatanabe, K .; Taniguchi, T. (2019-06-24). "Niobium diselenid supero'tkazuvchi fotodetektorlar". Amaliy fizika xatlari. 114 (25): 251103. arXiv:1903.02528. Bibcode:2019ApPhL.114y1103O. doi:10.1063/1.5097389. ISSN  0003-6951. S2CID  119349265.
  7. ^ Riccó, B. (1977). "Niobium diseleniddagi Fermi yuzasi va zaryad zichligi to'lqinlari". Qattiq davlat aloqalari. 22 (5): 331–333. Bibcode:1977SSCom..22..331R. doi:10.1016/0038-1098(77)91442-9.
  8. ^ "Nan o'lchovli ishqalanish xususiyatlari aniqlandi". Olingan 25 mart 2017.
  9. ^ Birks, A. R .; Xind, S. P .; Li, P. M. (1976). "Niobium Diselenidning o'zaro bog'liqliklarida tarmoqli tuzilishidagi o'zgarishlar". Fizika holati Solidi B. 76 (2): 599–604. Bibcode:1976PSSBR..76..599B. doi:10.1002 / pssb.2220760219.
  10. ^ Braun, Bryus E.; Beernsten, Donald J. (1965). "Niobiy va tantal selenidlar orasida qatlam tuzilishi polipipizmi" (PDF). Acta Crystallographica. 18: 31–38. doi:10.1107 / S0365110X65000063.
  11. ^ Bourdillon, A J; Pettifer, R F; Marseglia, E A (1979). "Rubium bilan interkalatsiyalangan niobiyum diseleniddagi EXAFS". Fizika jurnali: qattiq jismlar fizikasi. 12 (19): 3889–3897. Bibcode:1979JPhC ... 12.3889B. doi:10.1088/0022-3719/12/19/007.
  12. ^ Bayard, Mishel; Mentsen, Bernard F.; Sienko, M. J. (1976). "Vanadiy bilan almashtirilgan niobiyum diselenidlarning sintezi va tuzilish jihatlari". Anorganik kimyo. 15 (8): 1763–1767. doi:10.1021 / ic50162a005.
  13. ^ Ibrohim, Muhammad Aziz; Xuang, Vey-Chix; Lan, Tian-vey; Boopati, Karunakara Moorti; Xsiao, Yu-Chen; Chen, Chih-Xan; Budiavan, Vidya; Chen, Yang-Yuan; Chang, Chia-Seng; Li, Leyn-Jong; Tsay, Chih-Xun; Chu, Chih Vey (2014). "Ptsiz bo'yoqlarga sezgir bo'lgan quyosh xujayralari uchun niyobium diselenidning nanoskalalangan varag'i, tayoqchasi va zarracha tuzilmalariga mexanik parchalanishi". Materiallar kimyosi jurnali A. 2 (29): 11382. doi:10.1039 / c4ta01881h.
  14. ^ Chen, M. C .; Slichter, C. P. (1983 yil 1-yanvar). "Spin-stakanda nol maydonli NMRni o'rganish: temir aralashtirilgan - niobiyum diselenid". Jismoniy sharh B. 27 (1): 278–292. Bibcode:1983PhRvB..27..278C. doi:10.1103 / PhysRevB.27.278. OSTI  5197013.
  15. ^ Kulikov, Leonid M.; Lazorenko, Vasiliy I.; Lashkarev, Georgii V. (2002). "Niobium Diselenid vodorod interkalatlar kukunlarining magnit sezgirligi". Kukunli metallurgiya va metall keramika. 41 (1/2): 107–111. doi:10.1023 / A: 1016076918474. S2CID  91726908.
  16. ^ Anglo Bell kompaniyasi (1965 yil oktyabr). "Niobium diselenid moylash materiallari". Vakuum. 15 (10): 511. doi:10.1016 / 0042-207X (65) 90361-1.