Нитриды гафния
Нитриды гафния представляют собой различные соли, полученные в результате соединения гафния и азота . Двумя наиболее важными из них являются нитрид гафния (III), HfN; и нитрид гафния(IV) Hf 3 N 4 . Ни один из них не может быть получен из оксида гафния , а вместо этого должен быть приготовлен из элементарного металла или другой соли нитрида гафния; попытка азотирования оксида вместо этого дает оксинитрид . [1]
HfN тугоплавок и обычно производится в виде тонкопленочного покрытия. [2] хотя зонный отжиг дает объемный материал. [3] HfN имеет кристаллическую структуру каменной соли . [2] Избыточный электрон гафния делокализуется , так что HfN представляет собой металл , проводящий при комнатной температуре и сверхпроводящий при температуре ниже 8,8 К (-443,83 ° F). Его яркий золотой цвет является более дешевой альтернативой позолоте . [4]
Темно -красный полупроводник Hf 3 N 4 не образуется при комнатной температуре, но требует под высоким давлением синтеза и высокой температурой в ячейке с алмазной наковальней . При 18 ГПа (180 000 атм) и 2800 К (4580 ° F) он принимает кубическую кристаллическую структуру и повторяется в соответствии с пространственной группой I {{{1}}} 3d. [2] При более низких давлениях кубическая структура считается метастабильной , распадаясь на орторомбическую структуру нитрида циркония (IV) . [4] [5] Эта структура образуется сразу при 19 ГПа и 2000 К (3140 ° F), а другая метастабильная тетрагональная структура образуется при 12 ГПа и 1500 К (2240 ° F). Компьютерные исследования что он может катализировать полимеризацию азота показывают , при очень высоких температурах через цепной анион в HfN 10 . [5]
В системах с ограниченным азотом гафний образует также Hf 3 N 2 , а также твердый раствор гафниевого сплава . [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бажанов Д.И.; Книжник А.А.; Сафонов А.А.; Багатурьянц, А.А.; Стокер, МВт; Коркин А.А. (15 февраля 2005 г.). «Структура и электронные свойства нитридов и оксинитридов циркония и гафния» . Журнал прикладной физики . 97 (4). дои : 10.1063/1.1851000 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Jump up to: а б с Зерр, Андреас; Михе, Герхард; Ридель, Ральф (1 марта 2003 г.). «Синтез кубического нитрида циркония и гафния, имеющего структуру Th3P4» . Природные материалы . 2 (3): 185–189. дои : 10.1038/nmat836 . ISSN 1476-1122 .
- ^ Кристенсен, А. Норлунд; Кресс, В.; Миура, М.; Ленер, Н. (15 июля 1983 г.). «Фононные аномалии в нитридах переходных металлов: HfN» . Физический обзор B . 28 (2): 977–981. дои : 10.1103/PhysRevB.28.977 . ISSN 0163-1829 .
- ^ Jump up to: а б Кролл, Питер (25 марта 2003 г.). «Нитрид гафния со структурой фосфида тория: физические свойства и оценка фазовых диаграмм Hf-N, Zr-N и Ti-N при высоких давлениях и температурах» . Письма о физических отзывах . 90 (12). doi : 10.1103/PhysRevLett.90.125501 . ISSN 0031-9007 .
- ^ Jump up to: а б Чжан, Цзинь; Оганов Артем Р.; Ли, Синьфэн; Ню, Хайян (18 января 2017 г.). «Стабилизированные давлением нитриды гафния и их свойства» . Физический обзор B . 95 (2). дои : 10.1103/PhysRevB.95.020103 . ISSN 2469-9950 .
- ^ Ушаков Сергей В.; Навроцкий, Александра; Хун, Ци-Цзюнь; ван де Валле, Аксель (26 августа 2019 г.) [6 августа 2019 г.]. «Карбиды и нитриды циркония и гафния» . Материалы . 2019 (12). Базель: MDPI . дои : 10.3390/ma12172728 .