Lityum molibden binafsha bronza - Lithium molybdenum purple bronze

Lityum molibden binafsha bronza a kimyoviy birikma formula bilan Li
0.9Mo
6O
17, ya'ni a aralash oksid ning molibden va lityum. Uni tekis qilib olish mumkin kristallar binafsha-qizil rang va metall nashrida bilan (shuning uchun "binafsha bronza" nomi).[1][2]

Ushbu birikma tarkibiga kiradi molibden bronzalari umumiy formula bilan A
xMo
yO
z bu erda A gidroksidi metall yoki talliy Tl. U ular orasida (shuningdek, "binafsha" molibden bronzalarining kichik klassi orasida) o'ziga xos elektr xususiyatlari, shu jumladan belgilanganligi bilan ajralib turadi anizotropiya uni "kvazi-1D" o'tkazgichga aylantiradi va u 30 darajadan pastroq sovutilganda metallni izolyatorga o'tkazadi K.

Tayyorgarlik

Murakkab birinchi tomonidan olingan Marta Grinblatt va boshqalar harorat gradyani oqimi texnikasi bilan. Odatda, steometrik eritma Li
2MoO
4, MoO
2 va MoO
3 490 dan 640 ° C gacha bo'lgan harorat gradyanlarida 15 sm dan ortiq vakuumda bir necha kun davomida saqlanadi. Ortiqcha reaktivlar issiq bilan eritiladi kaliy karbonat metall-binafsha rangli plastinkaga o'xshash kristallarni chiqaradigan eritma, juftlik mm keng va qalinligi mm dan kam.[1][3]

Tuzilishi

Ning kristall tuzilishi Li
0.9Mo
6O
17 monokristal orqali Onoda va boshqalar tomonidan aniqlangan Rentgen difraksiyasi. Kristall tizimi monoklinik, taxminiy bilan birlik hujayrasi o'lchamlari a = 1.2762 nm, b = 0,5523 nm va v = 0.9499 nm, burchagi ph = 90.61 °, hajmi V = 0,6695 nm3 va Z = 2. Odatda kristallarda, a eng qisqa o'lchovdir (plitalarga perpendikulyar) va b eng uzun. Zichlik 4.24 ga teng g /sm3. Tuzilishi strukturasidan ancha farq qiladi kaliy molibden binafsha bronza K
0.9Mo
6O
17, bundan mustasno, ikkalasi ham qatlamlarda tashkil etilgan. Farqni nisbiy o'lchamlari bilan izohlash mumkin K+
 va Li+
 ionlari.[1][2]

Birlik xujayrasi tarkibida oltita kristalografik mustaqil molibden joylari mavjud. Molibden atomlarining uchdan bir qismi to'rtta oksigen bilan, uchdan ikki qismi oltita oksigen bilan o'ralgan. Kristall - bu plitalar to'plami; har bir plita buzilgan uchta qatlamdan iborat MoO
6 oktaedra burchaklari. Lityum ionlari plitalar orasidagi katta bo'sh joylarga kiritiladi. Bo'ylab cho'zilgan o'zgaruvchan molibden va kislorod atomlarining zigzag zanjirlari mavjud b o'qi.[2]

Xususiyatlari

Lityum molibden binafsha bronza natriy, kaliy va talliy analoglaridan ancha farq qiladi. U uch o'lchovli kristalli tuzilishga ega, ammo soxta bir o'lchovli (1D) metall xarakterga ega va oxir-oqibat taxminan 2 K da supero'tkazgichga aylanadi.[4] Uning xususiyatlari 5 meV dan past darajada ajoyib. The Tomonaga-Luttinger suyuqligi uning g'ayritabiiy xatti-harakatlarini tushuntirish uchun nazariya chaqirildi.[5]

Elektr o'tkazuvchanligi

Xona haroratida, Grinblatt va boshqalar (1984 yilda) o'lchagan qarshilik bo'ylab lityum binafsha bronza a, b va v o'qlar 2.47 ga teng Ω sm, 0,0095 Ω sm va navbati bilan 0,25 Ω sm.[1] The o'tkazuvchanlik 1: 250: 10 nisbatida bo'ladi,[2][6] bu birikmani deyarli bir o'lchovli o'tkazgichga aylantiradi. Biroq Da Luz va boshqalar (2007) mos ravishda 0,079, 0,018 va 0,050 Ω sm[7] bu o'tkazuvchanlik nisbatlariga 1: 6: 2.4 ga mos keladi a:b:v; H. Chen va boshqalar (2010) mos ravishda 0,854, 0,016 va 0,0645 Ω sm o'lchamlarini,[3] bu 1:53:13 o'tkazuvchanlik koeffitsientlariga mos keladi.[3]

Ushbu anizotropiya kristalli tuzilishga, xususan molibden va kislorod atomlarining zig-zag zanjirlariga tegishli. [2]

Qarshilik va harorat

Uchala o'qning ham qarshiligi metall singari taxminan 30 K dan 300 K gacha bo'lgan haroratda chiziqli ravishda oshadi.[3] Bu anomaldir, chunki bunday qonun Debey haroratidan yuqori (bu birikma uchun = 400 K)[8] Uch eksa bo'yicha qarshilik koeffitsientlari ushbu oraliqda saqlanadi.[3]

Metall-izolyatorga o'tish

Lityum binafsha bronza 30 K dan 20 gacha sovutilganda, u to'satdan izolyatorga aylanadi. Taxminan 24 K darajaga etganidan so'ng, qarshilik 10 barobar ko'payadi va 1:25:14 o'tkazuvchanligi bilan izotropik bo'ladi. Magnit maydoniga perpendikulyar ravishda qo'llanilsa, anizotropiya qisman tiklanadi b o'qi.[3] O'tish a boshlanishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin zaryad zichligi to'lqini.[1] Santos va boshqalar issiqlik kengayish koeffitsienti bo'ylab eng katta ekanligini kuzatdilar a o'qi, shuning uchun sovutish o'tkazgich zanjirlarini bir-biriga yaqinlashtiradi va o'lchovli kesishishga olib keladi.[9] Luttinger suyuqliklari nazariyasi keyinchalik bunday xatti-harakatni bashorat qiladi. Yaxshiyamki, 2010 yilga kelib, ushbu o'tish uchun kelishuv izohi yo'q edi.[3]

Supero'tkazuvchilar holati

Lityum molibden binafsha bronza bo'ladi supero'tkazuvchi 1 va 2 orasida K.[1]

Issiqlik o'tkazuvchanligi

Li0.9Mo6O17, sababli spin-zaryadni ajratish, ancha yuqori bo'lishi mumkin issiqlik o'tkazuvchanligi tomonidan taxmin qilinganidan ko'ra Videmann-Frants qonuni.[10]

Magnetoresistance

The magnetoresistance Magnit maydon b o'qi bo'ylab qo'llanilganda lityum binafsha bronzaning manfiy, lekin maydon a va c o'qi bo'ylab qo'llanilganda katta va musbat bo'ladi.[3]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f M. Greenblatt, W. H. McCarroll, R. Neifeld, M. Croft, J. V. Washcak (1984), "Lityum molibden bronzasining kvazi ikki o'lchovli elektron xususiyatlari, Li
    0.9    Mo
    6    O17    ". Solid State Communications, 51-jild, 9-son, 671–674-betlar. doi:10.1016 / 0038-1098 (84) 90944-X
  2. ^ a b v d e M. Onoda, K. Toriumi, Y. Matsuda, M. Sato "Lityum molibden binafsha bronzaning kristalli tuzilishi. Li
    0.9    Mo
    6    O
    17    "Qattiq jismlar kimyosi jurnali, 66-jild, 1-son, 163–170-betlar doi:10.1016/0022-4596(87)90231-3
  3. ^ a b v d e f g h X. Chen, J. J. Ying, Y. L. Xie, G. Vu, T. Vu va X. X. Chen (2010) "Binafsha bronzada magnetotransport xususiyatlari. Li
    0.9    Mo
    6    O
    17     yagona kristal ". Evrofizika xatlari, 89-jild, 6-son, 67010-modda doi:10.1209/0295-5075/89/67010
  4. ^ Myung Xwan Whangbo, Enric Canadell (1988), "Lityum molibden binafsha bronzaning tarmoqli elektron tuzilishi Li
    0.9    Mo
    6    O17    ". Amerika kimyo jamiyatining jurnali, 110-jild, 2-son, 358-336-betlar. doi:10.1021 / ja00210a006
  5. ^ P. Chudzinski, T. Jarlborg va T. Giamarchi (2012), "Binafsha bronzaning Luttinger-suyuqlik nazariyasi. Li
    0.9    Mo
    6    O17     zaryad rejimida ". Fizik sharh B, 86-jild, qog'oz 075147 (19 bet). doi:10.1103 / PhysRevB.86.075147
  6. ^ Marta Grinblatt (1996), "Molibden va volfram bronzalari: noodatiy xususiyatlarga ega past o'lchamli metallar". C. Schlenker tahririda, "Kam o'lchamli anorganik o'tkazgichlar fizikasi va kimyosi" kitobi, Springer, 481 bet. ISBN  9780306453045
  7. ^ M. S. da Luz, C. A. M. dos Santos, J. Moreno, B. D. Uayt va J. J. Nomye (2007), "kvazi bir o'lchovli anizotropik elektr qarshiligi. Li
    0.9    Mo
    6    O
    17     Montgomery usuli bilan aniqlangan "Physical Review B, 76-jild, 23-son, qog'oz 233105 (3 bet) doi:10.1103 / PhysRevB.76.233105
  8. ^ Mohamed Boujida, Klod Escribe-Filippini, Jak Markus, Kler Shlenker (1988), "Past o'lchovli litiy molibden binafsha bronzaning supero'tkazuvchilar xususiyatlari. Li
    0.9    Mo
    6    O17    ". Physica C: Supero'tkazuvchilar, 153-155 jildlar, 1 qism, 465-466 betlar. doi:10.1016/0921-4534(88)90685-5
  9. ^ C. A. M. dos Santos, B. D. Uayt, Yi-Kuo Yu, J. J. Nomyeer va J. A. Souza (2007), "Binafsha bronzada o'lchovli krossover. Li
    0.9    Mo
    6    O17    "Jismoniy sharh xatlari, 98-jild, 26-son, qog'oz 266405 (4 bet) doi:10.1103 / PhysRevLett.98.266405
  10. ^ Videmann-Franz qonuni: Fiziklar 150 yillik fizikaning empirik qonunlarini buzadilar,Videmann-Frants qonuni kvazim o'lchovli o'tkazgichda qo'pol ravishda buzilishi Wakeham va boshq. 2011 yil