Химия - Антимониды
28 февраля 2011Антимониды соединения сурьмы с металлами. Примеры: антимонид галлия, антимонид индия, стибин. Соединения в основном интерметаллические.
Свойства различных антимонидов
Показатель | AlSb | GaSb | InSb | ZnSb | CdSb | Cs3Sb | NiSb |
---|---|---|---|---|---|---|---|
tпл., °C | 1060 | 712 | 525.2 | 546 | 456 | 725 | 1160 |
ρ, г/см³ | 4,218 | 5,6137 | 5,7751 | 6,36 | 6,66 | 4,46 | 8,69 |
Твердость по Моосу | 4,8 | 4,5 | 3,8 | — | — | — | 5,5 |
ΔH°обр., кДж/моль | -49,23 | -44,2 | -30,66 | -17 | -25,6 | -200 | -66,2 |
S°298, Дж/ | 64,36 | 76,17 | 87,444 | 89,6 | 94,7 | 226 | — |
ΔH°пл., кДж/моль | 82,1 | 65,19 | 47,7 | — | 32,1 | — | — |
Ширина запрещенной зоны, эВ | 1,6 | 0,79 | 0,18 | 0,44 | 0,56 | 1,6 | — |
Подвижность электронов, см²/ | 200 | 4000 | 1×10 | — | — | — | — |
Подвижность дырок, см²/ | 330 | 800 | 9100 | 575 | 1980 | 200-600 | — |
- Антимонид алюминия AlSb темно-серые с синеватым отливом кристаллы с металлическим блеском, решетка кубическая; перспективный материал для солнечных батарей и электронных приборов, работающих при температурах до 500 °C.
- Антимонид цинка ZnSb серый кристалл с металлическим блеском, решетка ромбическая; материал для термоэлектрических приборов.
- Антимонид цезия Cs2Sb черные кристаллы с металлическим блеском, решетка кубическая; используется для изготовления фотоэмиттеров с высоким квантовым выходом.
- Антимониды Cd и Mg, а также тройные соединения типа ZnSnSb2 — перспективные полупроводниковые материалы.
- Th3Sb4 может использоваться в качестве высокотемпературного термоэлектрического материала.
- NiSb также как и др.
- Антимониды с металлической проводимостью предложено использовать как компоненты эвтектичечких композиций с InSb и GaSb для магнитосопротивлений, детекторов ИК-излучения и др.
Основную опасность при работе с антимонидами представляет H3Sb, выделяющийся при действии воды или кислот на антимониды.
Большинство антимонидов переходных элементов металлоподобны, некоторые соединения MSb2 и особенно MSb3 полупроводники, причем с увеличением атомной массы металла в пределах группы ширина запрещенной зоны возрастает. Некоторые антимониды при низких температурах становятся сверхпроводниками, наиболее высокие температуры перехода у , Ti3Sb . Некоторые антимониды антиферромагнетики с относительно высокими точками Нееля:
- 723 К для CrSb,
- 213 К для USb.
Другие, например, MnSb, MnSb2 ферромагнетики, для которых характерны анизотропия магнитных свойств и изменение с температурой направления наибольшей магнитной восприимчивости. Известен ряд двойных антимонидов, например: LiCdSb, K2CuSb2, BaZn2Sb2, TiSnSb, ZnSnSb2, NbSnSb H3Si3Sb5. По свойствам близки к антимонидам антимонохалькогениды MSbX, где X = S, Se, Те. Эти соединения металлоподобны или полупроводники, при низких температурах некоторые из них становятся сверхпроводниками.
Химические свойства
Антимониды щелочных и в несколько меньшей степени щелочно-земельных металлов химически очень активны, легко окисляются, гидролизуются водой с выделением H3Sb. Антимониды Mg и Аl менее активны, но легко разлагаются разбавленными кислотами. Все остальные антимониды взаимодействуют только с концентрированными кислотами или царской водкой. С увеличением содержания Sb в антимонидах их химическая устойчивость повышается. Некоторые антимониды, в частности образуемые щелочными металлами, растворяются в солевых расплавах, например, в смесях LiCl и LiF или NaCl и NaI.
Получение антимонидов
Антимониды синтезируют главным образом сплавлением компонентов в вакууме или в инертной атмосфере, иногда под слоем флюса. Мелкие кристаллы и пленки получают из газовой фазы сублимацией компонентов или путем химических транспортных реакций. Монокристаллы выращивают методами направленной кристаллизации, вытягивания из расплава, горизонтальной зонной плавки. Эпитаксиальные пленки получают вакуумным напылением, осаждением из жидкой и газовой фаз. Некоторые антимониды образуются в сплавах.
Нахождение в природе
Известно около 15 сравнительно редких минералов, относящихся к антимонидам, например:
- дискразит Ag3Sb;
- брейтгауптит NiSb;
- ульманит NiSbS.
Просмотров: 2186
|