Niob triselenid
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
IUPAC namn
Niob triselenid
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| OBS Se 3 | |
| Molar massa | 1292,425 g/mol |
| Utseende | svartkrut, silvriga kristaller |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Niobtriselenid är en oorganisk förening som tillhör klassen övergångsmetalltrikalkogenider . Den har formeln NbSe 3 . Det var det första rapporterade exemplet på endimensionell förening som uppvisade fenomenet med glidande laddningsdensitetsvågor . På grund av dess många studier och uppvisade fenomen inom kvantmekanik har niobtriselenid blivit modellsystemet för kvasi-1-D laddningstäthetsvågor.
Strukturera
Niobtriselenid har en mycket anisotrop struktur. Nb4 + -centra är bundna inom trigonala prismor definierade av sex Se-ligander. Två par av dessa sex Se-atomer är bundna till varandra för att göra polyseleniden Se 2− 2 ; de andra två existerar som den monoatomiska Se 2− . NbSe 6- prismorna bildar oändliga parallella kedjor. Även om prismorna delar samma koordination, består cellen av tre kedjetyper som upprepas två gånger, där varje kedja definieras av dess Se–Se-bindningslängd. Se–Se-bindningslängderna är 2,37, 2,48 och 2,91 Ångström .
Syntes
Föreningen framställs genom reaktion i fast tillstånd genom att värma niob och selen vid 600 till 700 °C:
- Nb + 3 Se → NbSe 3
De resulterande svarta kristallerna kan innehålla NbSe2- föroreningar . Prover kan renas genom kemisk ångtransport (CVT) mellan 650 och 700 °C. Den nedre gränsen för CVT bestämdes av temperaturen vid vilken NbSe 2 inte längre är stabil.
Egenskaper
Mätningar på NbSe 3 gav betydande bevis för laddningsdensitetsvågtransport (CDW), CDW-pinning, magnetism, Shubnikov-de Hass-svängningar och Aharonov-Bohm-effekten .
Den elektriska resistiviteten hos de flesta metalliska föreningar minskar när temperaturen sjunker. För det mesta följer NbSe 3 denna trend förutom att det finns två anomalier där elektrisk resistivitet når två lokala maxima vid 145 K (−128 °C) och 59 K (−214 °C). Maxima resulterar i en kraftig minskning av elektrisk ledningsförmåga. Denna observation förklaras av laddningstätheten vågformationer som öppnar luckorna i Fermi ytan . Öppningen gör att det linjära 1-D-systemet beter sig mer som en halvledare och mindre som en metall, en övergång som vanligtvis kallas Peierls-övergång . NbSe 3 fortsätter att vara metallisk trots Peierls-övergången eftersom vågbildningen av laddningstätheten inte helt tar bort Fermi-ytan, ett fenomen som kallas imperfekt Fermi-yta.
I form av nanofibrer uppvisar NbSe 3 supraledning under 2 K (−271 °C).
Niobtriselenid har betraktats som ett katodmaterial för uppladdningsbara litiumbatterier på grund av dess fibrösa struktur, höga elektriska ledningsförmåga och höga gravimetriska och volymetriska energidensiteter vid rumstemperatur.