Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В химии оксипниктиды представляют собой 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 обнаружены в 2006 [2] и 2008 годах. [3] [4] В них. В опытах оксид частично заменяли фторидом.

Эти и родственные соединения (например, арсениды железа 122 ) образуют новую группу сверхпроводников на основе железа, известных 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 - это оксинитриды , оксифосфиды , оксиарсениды , оксиантимониды и оксивисмутиды .

Структура [ править ]

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 теперь является родительской структурой для большей части оксипниктида. [7]

Сверхпроводимость [ править ]

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

Сверхпроводимость оксипниктидов, по-видимому, зависит от слоев железо-пниктоген.

Некоторые обнаружили в 2008 году высокотемпературные сверхпроводники (до 55 K) состава ReOTmPn, где Re - редкоземельный элемент , Tm - переходный металл, а Pn - из группы V, например As. [8]

оксипниктиды
МатериалТ с (К)
LaO 0,89 F 0,11 FeAs26 [9]
LaO 0,9 F 0,2 FeAs28,5 [10]
CeFeAsO 0,84 F 0,1641 [9]
SmFeAsO 0,9 F 0,143 [9]
La 0,5 Y 0,5 FeAsO 0,643,1 [11]
NdFeAsO 0,89 F 0,1152 [9]
PrFeAsO 0,89 F 0,1152 [12]
GdFeAsO 0,8553,5 [13]
SmFeAsO ~ 0,8555 [14]

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

Практическое использование [ править ]

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

См. Также [ править ]

  • 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, которые демонстрируют 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  - сверхпроводящее поведение при температурах намного выше абсолютного нуля.
  • Закон домовладения
  • Эффект Кондо  - физическое явление из-за примесей
  • Эффект Литтла – Парка
  • Магнитный парус  - метод движения космического корабля, использующий солнечный ветер.
  • Национальная сверхпроводящая циклотронная лаборатория
  • Эффект близости  - явления, возникающие при контакте сверхпроводника с несверхпроводником.
  • Сверхпроводник при комнатной температуре  - материал, обладающий сверхпроводимостью выше 0 ° C.
  • Резерфордский кабель  - тип сверхпроводящего электрического кабеля.
  • Источник нейтронов отщепления
  • Сверхпроводящая радиочастота  - метод, используемый для достижения высокой добротности в резонансных полостях.
  • Классификация сверхпроводников  - различные типы сверхпроводников
  • Сверхтекучая пленка
  • Технологические приложения сверхпроводимости
  • Хронология низкотемпературных технологий  - аспект истории
  • Сверхпроводник I  типа - Тип сверхпроводника с одним критическим магнитным полем.
  •  Сверхпроводник II типа - сверхпроводник, характеризующийся образованием магнитных вихрей в приложенном магнитном поле.
  • Нетрадиционный сверхпроводник  - сверхпроводящие материалы, не объясненные существующими установленными теориями.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Зиммер, 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. DOI : 10.1016 / 0925-8388 (95) 01672-4 .
  2. ^ a b 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. DOI : 10.1021 / ja063355c . PMID 16881620 . 
  3. ^ 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-x F x FeAs». Природа . 453 (7193): 376–378. Bibcode : 2008Natur.453..376T . DOI : 10,1038 / природа06972 . PMID 18432191 . 
  4. ^ День, Чарльз (2008). «Новое семейство четвертичных соединений на основе железа сверхпроводников при температурах в десятки кельвинов». Физика сегодня . 61 (5): 11–12. Bibcode : 2008PhT .... 61e..11D . DOI : 10.1063 / 1.2930719 .
  5. ^ Х. Хосоно и др. (2006) Магнитный полупроводниковый материал Европейская заявка на патент EP1868215
  6. ^ Одзава, TC; 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 . DOI : 10.1088 / 1468-6996 / 9/3/033003 . PMC 5099654 . PMID 27877997 .  
  7. ^ 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 . DOI : 10.1016 / j.solidstatesciences.2007.08.016 .
  8. ^ Рен, ZA; Yang, J .; Lu, W .; Yi, W .; Че, GC; Донг, XL; Вс, LL; Чжао, ZX (2008). «SmFeAsO 1 − x F x на основе самария ». Инновации в исследованиях материалов . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . DOI : 10.1179 / 143307508X333686 .
  9. ^ a b c d Исида, Кендзи; Накаи, Юске; Хосоно, Хидео (2009). «Насколько прояснены новые сверхпроводники железо-пниктид: отчет о проделанной работе». J. Phys. Soc. Jpn . 78 (6): 062001. arXiv : 0906.2045 . Bibcode : 2009JPSJ ... 78f2001I . DOI : 10,1143 / JPSJ.78.062001 .
  10. ^ а б Prakash, J .; Сингх, SJ; Samal, SL; Patnaik, S .; Гангули, АК (2008). «Многодиапазонный 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 .
  11. ^ 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 La 1 ‑ x Y x FeAsO y ». Physical Review B . 78 (17): 172503. Bibcode : 2008PhRvB..78q2503S . DOI : 10.1103 / PhysRevB.78.172503 .
  12. ^ Рен, ZA; Yang, J .; Lu, W .; Yi, W .; Че, GC; Донг, XL; Вс, LL; Чжао, ZX (2008). «Сверхпроводимость при 52 К в слоистом четвертичном соединении на основе железа Pr [O 1 – x F x ] FeAs». Инновации в исследованиях материалов . 12 (3): 105. arXiv : 0803.4283 . DOI : 10.1179 / 143307508X333686 .
  13. ^ Ян, Цзе; Ли, Чжэн-Цай; Лу, Вэй; Йи, Вэй; Шэнь, Сяо-Ли; Рен, Чжи-Ань; 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 : 2008SuScT..21h2001Y . DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 21/8/082001 .
  14. ^ Рен, Чжи-Ань; 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 : 2008EL ..... 8317002R . DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 83/17002 .
  15. ^ «Высокотемпературные сверхпроводники открывают путь для« сверхмагнитов » » . планетаналог. 29 мая 2008 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Хант, F; Jaroszynski, J; Гуревич, А; Ларбалестиер, округ Колумбия; Джин, Р. Sefat, AS; Макгуайр, Массачусетс; Продажи, БК; Кристен, Дания; Мандрус, Д. (2008). «Двухзонная сверхпроводимость в LaFeAsO 0.89 F 0,11 в очень сильных магнитных полях». Природа . 453 (7197): 903–905. arXiv : 0804.0485 . Bibcode : 2008Natur.453..903H . DOI : 10,1038 / природа07058 . PMID 18509332 . 
  17. ^ Гао, Чжаошунь; Ван, Лэй; Ци, Яньпэн; Ван, Дунлян; Чжан, Сяньпин; Ма, Янвэй (2008). «Изготовление проволоки LaFeAsO 0.9 F 0.1 методом порошка в трубке». Наука и технологии сверхпроводников . 21 (10): 105024. Bibcode : 2008SuScT..21j5024G . DOI : 10.1088 / 0953-2048 / 21/10/105024 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Хосоно в JST имеет диаграмму слоев LaO и FeAs в LaOFeAs