Оксипниктид - Oxypnictide
В химии, оксипниктиды представляют собой класс материалов, состоящих из кислород, а пниктоген (группа V, особенно фосфор и мышьяк) и один или несколько других элементов. Хотя эта группа соединений признана с 1995 г.,[1] Интерес к этим соединениям резко возрос после публикации сверхпроводящих свойств LaOFeP и LaOFeAs, обнаруженных в 2006 г.[2] и 2008.[3][4] В этих экспериментах оксид частично заменяли фторидом.
Эти и родственные соединения (например, 122 арсенида железа ) образуют новую группу сверхпроводники на основе железа известные как пниктиды железа или ферропниктиды, поскольку кислород не важен, но железо, по-видимому, необходимо.
Оксипниктиды были запатентованы как магнитные полупроводники в начале 2006 г.[5]
Различные подклассы оксипниктидов: оксинитриды, оксифосфиды, оксиарсениды, оксиантимониды, и оксивисмутиды.
Структура
Многие оксипниктиды имеют слоистую структуру.[6] Например, LaFePO со слоями La3+О2− и Fe2+п3−.[2] Эта структура подобна структуре ZrCuSiAs, который теперь является родительской структурой для большей части оксипниктида.[7]
Сверхпроводимость
Первый сверхпроводящий оксипниктид железа был открыт в 2006 году на основе фосфора.[2] Резкое увеличение критическая температура был достигнут, когда фосфор был заменен мышьяком.[3] Это открытие стимулировало поиск подобных соединений, таких как поиск купрат на основе сверхпроводников после их открытия в 1986 году.
Сверхпроводимость оксипниктидов, по-видимому, зависит от слоев железо-пниктоген.
Некоторые нашли в 2008 году высокотемпературные сверхпроводники (до 55 К) состава ReOTmPn, где Re - редкоземельный, Tm - это переходный металл и Pn из группы V, например. В качестве.[8]
| Материал | Тc (K) |
|---|---|
| ЛаО0.89F0.11FeAs | 26[9] |
| ЛаО0.9F0.2FeAs | 28.5[10] |
| CeFeAsO0.84F0.16 | 41[9] |
| SmFeAsO0.9F0.1 | 43[9] |
| Ла0.5Y0.5FeAsO0.6 | 43.1[11] |
| NdFeAsO0.89F0.11 | 52[9] |
| PrFeAsO0.89F0.11 | 52[12] |
| GdFeAsO0.85 | 53.5[13] |
| SmFeAsO~0.85 | 55[14] |
Испытания в магнитных полях до 45 теслас[15][16] предложить верхнее критическое поле LaFeAsO0.89F0.11 может быть около 64 T. Другой лантан материал, испытанный при 6 К, предсказывает верхнее критическое поле 122 т в Ла0.8K0.2FeAsO0.8F0.2.[10]
Практическое использование
Из-за хрупкости оксипниктидов сверхпроводящие провода формируются с использованием порошок в тюбике процесс (с использованием железных трубок).[17]
Смотрите также
- Андреевское отражение - Тип рассеяния частиц, который происходит на границах раздела между сверхпроводником и материалом в нормальном состоянии.
- Зарядно-передаточный комплекс
- Цветная сверхпроводимость - Предсказанное явление в кварковой материи в кварках
- Текстурирование композитной реакции
- Обычный сверхпроводник - Материалы, демонстрирующие сверхпроводимость в соответствии с теорией БКШ или ее расширениями.
- Ковалентный сверхпроводник - Сверхпроводящие материалы, в которых атомы связаны ковалентными связями
- Сверхпроводник на основе железа
- Высокотемпературная сверхпроводимость - Сверхпроводимость при температурах намного выше абсолютного нуля
- Закон дома
- Кондо эффект - Физическое явление из-за примесей
- Эффект Литтла-Паркса
- Магнитный парус - Метод движения космического корабля с использованием солнечного ветра.
- Национальная сверхпроводящая циклотронная лаборатория
- Эффект близости - Явления, возникающие при контакте сверхпроводника с несверхпроводником.
- Сверхпроводник при комнатной температуре - Материал, обладающий сверхпроводимостью выше 0 ° C
- Кабель Резерфорда - Тип сверхпроводящего электрического кабеля
- Источник нейтронов расщепления
- Сверхпроводящая радиочастота - методика достижения высокой добротности в резонансных полостях
- Классификация сверхпроводников - Различные типы сверхпроводников
- Сверхтекучая пленка
- Технологические приложения сверхпроводимости
- Хронология низкотемпературных технологий - аспект истории
- Сверхпроводник типа I - Тип сверхпроводника с единым критическим магнитным полем
- Сверхпроводник II типа - Сверхпроводник, характеризующийся образованием магнитных вихрей в приложенном магнитном поле.
- Нетрадиционный сверхпроводник - Сверхпроводящие материалы, не объясненные существующими установленными теориями
Рекомендации
- ^ Циммер, Барбара I .; Jeitschko, Вольфганг; Albering, Jörg H .; Глаум, Роберт; Reehuis, Манфред (1995). «Скорость оксидов фосфидов переходных металлов LnFePO, LnRuPO и LnCoPO со структурой типа ZrCuSiAs». Журнал сплавов и соединений. 229 (2): 238–242. Дои:10.1016/0925-8388(95)01672-4.
- ^ а б c Kamihara, Y; Hiramatsu, H; Хирано, М; Кавамура, Р. Янаги, H; Камия, Т; Хосоно, Х (2006). «Слоистый сверхпроводник на основе железа: LaOFeP». Варенье. Chem. Soc. 128 (31): 10012–10013. Дои:10.1021 / ja063355c. PMID 16881620.
- ^ а б Такахаши, H; Игава, К; Арий, К; Kamihara, Y; Хирано, М; Хосоно, Х (2008). «Сверхпроводимость при 43 К в слоистом соединении на основе железа LaO.1-хFИксFeAs ». Природа. 453 (7193): 376–378. Bibcode:2008Натура.453..376Т. Дои:10.1038 / природа06972. PMID 18432191.
- ^ День, Чарльз (2008). «Новое семейство четвертичных соединений на основе железа сверхпроводников при температурах в десятки кельвинов». Физика сегодня. 61 (5): 11–12. Bibcode:2008ФТ .... 61э..11Д. Дои:10.1063/1.2930719.
- ^ Х. Хосоно и другие. (2006) Магнитный полупроводниковый материал Европейская заявка на патент EP 1868215
- ^ Ozawa, T. C .; Каузларич, С. М. (2008). «Химия слоистых оксидов пниктидов d-металлов и их потенциал в качестве кандидатов в новые сверхпроводники». Sci. Technol. Adv. Матер. 9 (3): 033003. arXiv:0808.1158. Bibcode:2008STAdM ... 9c3003O. Дои:10.1088/1468-6996/9/3/033003. ЧВК 5099654. PMID 27877997.
- ^ Тегель, Маркус; Бихлер, Даниэль; Джорендт, Дирк (2008). «Синтез, кристаллическая структура и сверхпроводимость LaNiPO». Науки о твердом теле. 10 (2): 193–197. Bibcode:2008SSSci..10..193T. Дои:10.1016 / j.solidstatesciences.2007.08.016.
- ^ Ren, Z. A .; Yang, J .; Lu, W .; Yi, W .; Che, G.C .; Dong, X. L .; Sun, L. L .; Чжао, З. X. (2008). «Самарий на базе SmFeAsO1-хFИкс". Инновации в исследованиях материалов. 12 (3): 105. arXiv:0803.4283. Дои:10,1179 / 143307508X333686.
- ^ а б c d Исида, Кенджи; Накаи, Юске; Хосоно, Хидео (2009). «Насколько прояснены новые сверхпроводники железо-пниктид: отчет о прогрессе». J. Phys. Soc. JPN. 78 (6): 062001. arXiv:0906.2045. Bibcode:2009JPSJ ... 78f2001I. Дои:10.1143 / JPSJ.78.062001.
- ^ а б Prakash, J .; Сингх, С. Дж .; Samal, S.L .; Patnaik, S .; Гангули, А. К. (2008). «Многодиапазонный сверхпроводник LaOFeAs, легированный фторидом калия: свидетельство чрезвычайно высокого верхнего критического поля». EPL. 84 (5): 57003. Bibcode:2008EL ..... 8457003P. Дои:10.1209/0295-5075/84/57003.
- ^ Shirage, Parasharam M .; Миядзава, Киичи; Кито, Хиджири; Эйсаки, Хироши; Иё, Акира (2008). «Сверхпроводимость при 43 К при атмосферном давлении в слоистом соединении на основе железа La1 ‑ хYИксFeAsOу". Физический обзор B. 78 (17): 172503. Bibcode:2008PhRvB..78q2503S. Дои:10.1103 / PhysRevB.78.172503.
- ^ Ren, Z. A .; Yang, J .; Lu, W .; Yi, W .; Che, G.C .; Dong, X. L .; Sun, L. L .; Чжао, З. X. (2008). «Сверхпроводимость при 52 К в слоистом четвертичном соединении на основе железа Pr [O1 – xFИкс] FeAs ». Инновации в исследованиях материалов. 12 (3): 105. arXiv:0803.4283. Дои:10,1179 / 143307508X333686.
- ^ Ян, Цзе; Ли, Чжэн-Цай; Лу, Вэй; Йи, Вэй; Шэнь, Сяо-Ли; Рен, Чжи-Ан; Че, Гуан-Цань; Дун, Сяо-Ли; Сунь, Ли-Линг; и другие. (2008). «Сверхпроводимость при 53,5 К в GdFeAsO.1 − δ". Наука и технологии сверхпроводников. 21 (8): 082001. arXiv:0804.3727. Bibcode:2008Сукт..21ч2001Г. Дои:10.1088/0953-2048/21/8/082001.
- ^ Рен, Чжи-Ан; Че, Гуан-Цань; Дун, Сяо-Ли; Ян, Цзе; Лу, Вэй; Йи, Вэй; Шэнь, Сяо-Ли; Ли, Чжэн-Цай; Сунь, Ли-Линг; Чжоу, Фанг; Чжао, Чжун-Сянь (2008). «Сверхпроводимость и фазовая диаграмма в оксидах мышьяка на основе железа ReFeAsO.1 − δ (Re = редкоземельный металл) без легирования фтором ». EPL. 83: 17002. arXiv:0804.2582. Bibcode:2008ЭЛ ..... 8317002Р. Дои:10.1209/0295-5075/83/17002.
- ^ "Высокотемпературные сверхпроводники открывают путь для супермагнитов'". планетаналог. 29 мая 2008 г.[постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Хант, Ф; Jaroszynski, J; Гуревич А; Larbalestier, D.C .; Джин, Р. Сефат, А. С .; McGuire, M.A .; Продажи, B. C .; Christen, D. K .; Мандрус, Д. (2008). «Двухзонная сверхпроводимость в LaFeAsO.0.89F0.11 в очень сильных магнитных полях ». Природа. 453 (7197): 903–905. arXiv:0804.0485. Bibcode:2008Натура.453..903H. Дои:10.1038 / природа07058. PMID 18509332.
- ^ Гао, Чжаошунь; Ван, Лэй; Ци, Яньпэн; Ван, Дунлян; Чжан, Сяньпин; Ма, Янвэй (2008). «Приготовление LaFeAsO0.9F0.1 проволока методом порошка в трубке ». Наука и технологии сверхпроводников. 21 (10): 105024. Bibcode:2008SuScT..21j5024G. Дои:10.1088/0953-2048/21/10/105024.
внешняя ссылка
- Хосоно в JST Имеет схему слоев LaO и FeAs в LaOFeAs