Триселенид ниобия - Википедия - Niobium triselenide

Триселенид ниобия
NbSe3fromXray.png
Имена
Название ИЮПАК
Триселенид ниобия
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
  • 9797567 есть ошибка заряда
Характеристики
NbSe3
Молярная масса1292,425 г / моль
Внешностьчерный порошок, серебристые кристаллы
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Триселенид ниобия является неорганическое соединение принадлежащий к классу трихалькогениды переходных металлов. Он имеет формулу NbSe3. Это был первый зарегистрированный пример одномерного соединения, демонстрирующего явление скольжения. волны зарядовой плотности.[1] Благодаря многочисленным исследованиям и явлению в квантовой механике, триселенид ниобия стал модельной системой для квазиодномерных волн зарядовой плотности.

Структура

Триселенид ниобия обладает высокой анизотропный структура. Центры Nb связаны в пределах тригональные призмы определяется шестью лигандами Se. NbSe6 призмы образуют бесконечные параллельные цепи. Хотя призмы имеют одинаковую координацию, ячейка состоит из трех типов цепей, повторяющихся дважды, причем каждая цепь определяется длиной ее связи Se-Se. Длина связи Se-Se составляет 2,37, 2,48, 2,91 Ангстрем.[2][3]

Синтез

Соединение приготовлено твердотельная реакция нагреванием ниобия и селена до 600-700 ° C:

Nb + 3 Se → NbSe3

Полученные черные кристаллы могут содержать NbSe2 примеси. Образцы могут быть очищены химический перенос пара (CVT) от 650 до 700 ° C. Нижний предел CVT определялся температурой, при которой NbSe2 больше не стабильно.[4]

Характеристики

Измерения на NbSe3 предоставили значительные доказательства переноса волн зарядовой плотности (ВЗП), пиннинга ВЗП, магнетизма, Осцилляции Шубникова-де Хасса, а Эффект Ааронова – Бома.

В удельное электрическое сопротивление большинства металлических соединений уменьшается при понижении температуры. По большей части NbSe3 следует этой тенденции, за исключением двух аномалий, когда удельное электрическое сопротивление достигает двух локальных максимумы при 145 К (−128 ° C) и 59 К (−214 ° C). Максимумы приводят к резкому снижению электропроводности. Это наблюдение объясняется образованием волн плотности заряда, открывающих щели в Поверхность Ферми. Открытие заставляет одномерную линейную систему вести себя больше как полупроводник, а не как металл, переход, обычно известный как Переход Пайерлса. NbSe3 продолжает оставаться металлическим, несмотря на переход Пайерлса, потому что формирование волны зарядовой плотности не полностью удаляет поверхность Ферми, явление, известное как несовершенная нестинг поверхности Ферми.[5]

В виде нановолокна, NbSe3 экспонаты сверхпроводимость ниже 2 К (-271 ° C).

Триселенид ниобия рассматривался как катод материал для аккумуляторных литиевые батареи из-за его волокнистой структуры, высокой электропроводности, а также высокой гравиметрической и объемной плотности энергии при комнатной температуре.[6]

Рекомендации

  1. ^ Monçeau, P .; Ong, N .; Портис, А .; Meerschaut, A .; Руссель, Дж. (1976). "Пробой электрического поля волны зарядовой плотности - индуцированные аномалии в NbSe"3". Письма с физическими проверками. 37 (10): 602. Дои:10.1103 / PhysRevLett.37.602.
  2. ^ Горьков, Л. П .; Грюнер, Г., ред. (1985). «Трихалькогениды переходных металлов». Современные проблемы науки о конденсированных средах [Волны плотности заряда в твердых телах]. 25. Северная Голландия: Elsevier Science Publishers B.V. ISBN  0-444-87370-8.
  3. ^ Hodeau, J.L .; Marezio, M .; Roucau, C .; Ayroles, R .; Meerschaut, A .; Rouxel, J .; Монсо, П. (1978). "Волны плотности заряда в NbSe3 при 145 K: Рентгенографические и электронографические исследования кристаллических структур ». Журнал физики C. 11 (20): 4117–4134. Дои:10.1088/0022-3719/11/20/009.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ Tang, H .; Li, C .; Ян, X .; Mo, C .; Cao, K .; Ян Ф. (2011). «Синтез и трибологические свойства нановолокон NbSe3 и микросхем NbSe2». Кристалл исследования и технологии. 46 (4): 400. Дои:10.1002 / crat.201100030.
  5. ^ Hodeau, J. L .; Marezio, M .; Roucau, C .; Ayroles, R .; Meerschaut, A .; Rouxel, J .; Монсо, П. (1978). «Волны зарядовой плотности в NbSe3 при 145K: кристаллические структуры, рентгеновские и электронные дифракционные исследования». Журнал физики C: Физика твердого тела. 11 (20): 4117. Дои:10.1088/0022-3719/11/20/009.
  6. ^ Ratnakumar, B.V .; Стефано, С .; Бэнкстон, К. П. (1989). «Импеданс переменного тока катода из триселенида ниобия во вторичных литиевых элементах». Журнал прикладной электрохимии. 19 (6): 813. Дои:10.1007 / BF01007927. S2CID  98476675.