stringtranslate.com

Оксипниктид

В химии оксипниктиды — это класс материалов, состоящих из кислорода , пниктогена (группа V, особенно фосфора и мышьяка) и одного или нескольких других элементов. Хотя эта группа соединений была признана с 1995 года, [1] интерес к этим соединениям резко возрос после публикации сверхпроводящих свойств LaOFeP и LaOFeAs, которые были открыты в 2006 [2] и 2008 годах. [3] [4] В этих экспериментах оксид был частично заменен фторидом.

Эти и родственные им соединения (например, арсениды железа 122 ) образуют новую группу сверхпроводников на основе железа, известных как пниктиды железа или ферропниктиды, поскольку кислород не является необходимым компонентом, а железо, по-видимому, необходимо.

Оксипниктиды были запатентованы как магнитные полупроводники в начале 2006 года. [5]

Различные подклассы оксипниктидов — это оксинитриды , оксифосфиды , оксиарсениды , оксиантимониды и оксивисмутиды .

Структура

Многие оксипниктиды имеют слоистую структуру. [6] Например, LaFePO со слоями La 3+ O 2− и Fe 2+ P 3− . [2] Эта структура похожа на структуру ZrCuSiAs, которая в настоящее время является исходной структурой для большинства оксипниктидов. [7]

Сверхпроводимость

Первый сверхпроводящий оксипниктид железа был открыт в 2006 году на основе фосфора. [2] Резкое увеличение критической температуры было достигнуто, когда фосфор был заменен мышьяком. [3] Это открытие ускорило поиск подобных соединений, как и поиск сверхпроводников на основе купратов после их открытия в 1986 году.

Сверхпроводимость оксипниктидов, по-видимому, зависит от слоев железа и пниктогена.

Некоторые из них, обнаруженные в 2008 году, являются высокотемпературными сверхпроводниками (до 55 К) состава ReOTmPn, где Re — редкоземельный металл , Tm — переходный металл , а Pn — металл из группы V, например, As. [8]

Испытания в магнитных полях до 45 Тесла [15] [16] показывают, что верхнее критическое поле LaFeAsO 0,89 F 0,11 может быть около 64 Тл. Другой материал на основе лантана , испытанный при 6 К, предсказывает верхнее критическое поле 122 Тл в La 0,8 K 0,2 FeAsO 0,8 F 0,2 . [10]

Практическое использование

Из-за хрупкости оксипниктидов сверхпроводящие провода формируются с использованием процесса «порошок в трубке» (с использованием железных трубок). [17]

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме Оксипниктиды .

Ссылки

  1. ^ Циммер, Барбара И.; Ейчко, Вольфганг; Альберинг, Йорг Х.; Глаум, Роберт; Рихейс, Манфред (1995). «Скорость фосфидных оксидов переходных металлов LnFePO, LnRuPO и LnCoPO со структурой типа ZrCuSiAs». Журнал сплавов и соединений . 229 (2): 238–242. doi :10.1016/0925-8388(95)01672-4.
  2. ^ abc Kamihara, Y; Hiramatsu, H; Hirano, M; Kawamura, R; Yanagi, H; Kamiya, T; Hosono, H (2006). "Слоистый сверхпроводник на основе железа: LaOFeP". J. Am. Chem. Soc . 128 (31): 10012–10013. doi :10.1021/ja063355c. PMID  16881620.
  3. ^ аб Такахаши, Х; Игава, К; Арий, К; Камихара, Ю; Хирано, М; Хосоно, Х (2008). «Сверхпроводимость при 43 К в слоистом соединении на основе железа LaO 1−x F x FeAs». Природа . 453 (7193): 376–378. Бибкод : 2008Natur.453..376T. дои : 10.1038/nature06972. PMID  18432191. S2CID  498756.
  4. ^ Дэй, Чарльз (2008). «Новое семейство четвертичных соединений на основе железа, сверхпроводящих при десятках кельвинов». Physics Today . 61 (5): 11–12. Bibcode : 2008PhT....61e..11D. doi : 10.1063/1.2930719.
  5. ^ H. Hosono et al. (2006) Магнитный полупроводниковый материал Европейская патентная заявка EP1868215
  6. ^ Озава, TC; Каузларих, SM (2008). «Химия слоистых пниктидных оксидов d-металлов и их потенциал в качестве кандидатов на роль новых сверхпроводников». Sci. Technol. Adv. Mater . 9 (3): 033003. arXiv : 0808.1158 . Bibcode : 2008STAdM...9c3003O. doi : 10.1088/1468-6996/9/3/033003. PMC 5099654. PMID  27877997 . 
  7. ^ Тегель, Маркус; Бихлер, Даниэль; Йохрендт, Дирк (2008). «Синтез, кристаллическая структура и сверхпроводимость LaNiPO». Solid State Sciences . 10 (2): 193–197. Bibcode :2008SSSci..10..193T. doi :10.1016/j.solidstatesciences.2007.08.016.
  8. ^ Ren, ZA; Yang, J.; Lu, W.; Yi, W.; Che, GC; Dong, XL; Sun, LL; Zhao, ZX (2008). "SmFeAsO 1−x F x на основе самария ". Materials Research Innovations . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . Bibcode : 2008MatRI..12..105R. doi : 10.1179/143307508X333686. S2CID  55488705.
  9. ^ abcd Исида, Кэндзи; Накаи, Юсукэ; Хосоно, Хидео (2009). «В какой степени были выяснены новые сверхпроводники на основе железа и пниктида: отчет о ходе работы». J. Phys. Soc. Jpn . 78 (6): 062001. arXiv : 0906.2045 . Bibcode : 2009JPSJ...78f2001I. doi : 10.1143/JPSJ.78.062001. S2CID  119295430.
  10. ^ ab Prakash, J.; Singh, SJ; Samal, SL; Patnaik, S.; Ganguli, AK (2008). "Многозонный сверхпроводник LaOFeAs, легированный фторидом калия: свидетельство чрезвычайно высокого верхнего критического поля". EPL . 84 (5): 57003. Bibcode :2008EL.....8457003P. doi :10.1209/0295-5075/84/57003. S2CID  119254951.
  11. ^ Шираге, Парашарам М.; Миядзава, Киичи; Кито, Хиджири; Эйсаки, Хироши; Ийо, Акира (2008). «Сверхпроводимость при 43 К при нормальном давлении в слоистом соединении на основе железа La 1‑x Y x FeAsO y ». Физический обзор B . 78 (17): 172503. Бибкод : 2008PhRvB..78q2503S. doi : 10.1103/PhysRevB.78.172503.
  12. ^ Ren, ZA; Yang, J.; Lu, W.; Yi, W.; Che, GC; Dong, XL; Sun, LL; Zhao, ZX (2008). "Сверхпроводимость при 52 К в слоистом четверном соединении на основе железа, легированном фтором Pr[O 1–x F x ]FeAs". Materials Research Innovations . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . Bibcode :2008MatRI..12..105R. doi :10.1179/143307508X333686. S2CID  55488705.
  13. ^ Ян, Цзе; Ли, Чжэн-Цай; Лу, Вэй; Йи, Вэй; Шен, Сяо-Ли; Рен, Чжи-Ань; Че, Гуан-Цан; Донг, Сяо-Ли; Сунь, Ли-Лин; и др. (2008). «Сверхпроводимость при 53,5 К в GdFeAsO 1−δ ». Сверхпроводниковая наука и технология . 21 (8): 082001. arXiv : 0804.3727 . Бибкод : 2008SuScT..21h2001Y. дои : 10.1088/0953-2048/21/8/082001. S2CID  121990600.
  14. ^ Рен, Чжи-Ань; Че, Гуан-Цан; Донг, Сяо-Ли; Ян, Цзе; Лу, Вэй; Йи, Вэй; Шен, Сяо-Ли; Ли, Чжэн-Цай; Сунь, Ли-Лин; Чжоу, Фан; Чжао, Чжун-Сянь (2008). «Сверхпроводимость и фазовая диаграмма в оксидах мышьяка на основе железа ReFeAsO 1-δ (Re = редкоземельный металл) без легирования фтором». ЭПЛ . 83 (1): 17002. arXiv : 0804.2582 . Бибкод : 2008EL.....8317002R. дои : 10.1209/0295-5075/83/17002. S2CID  96240327.
  15. ^ "Высокотемпературные сверхпроводники прокладывают путь для "супермагнитов"". planetanalog. 29 мая 2008 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Hunte, F; Jaroszynski, J; Gurevich, A; Larbalestier, DC; Jin, R; Sefat, AS; McGuire, MA; Sales, BC; Christen, DK; Mandrus, D (2008). "Двухзонная сверхпроводимость в LaFeAsO 0,89 F 0,11 при очень высоких магнитных полях". Nature . 453 (7197): 903–905. arXiv : 0804.0485 . Bibcode :2008Natur.453..903H. doi :10.1038/nature07058. PMID  18509332. S2CID  115211939.
  17. ^ Гао, Чжаошунь; Ван, Лей; Ци, Яньпэн; Ван, Дунлян; Чжан, Сяньпин; Ма, Янвэй (2008). «Приготовление проволок LaFeAsO 0,9 F 0,1 методом «порошок в трубке». Сверхпроводниковая наука и технология . 21 (10): 105024. Бибкод : 2008SuScT..21j5024G. дои : 10.1088/0953-2048/21/10/105024. S2CID  122471407.

Внешние ссылки