Kadmiyum arsenit - Cadmium arsenide
 Cd 3 As (112) ve (400) yönelimli 2 kristal
|
|
(112) yüzeyinin STM görüntüsü
|
|
| İsimler | |
|---|---|
| Diğer isimler
trikadmiyum diarsenid
|
|
| tanımlayıcılar | |
|
3B model ( JSmol )
|
|
| Kimyasal Örümcek | |
| ECHA Bilgi Kartı |
100.031.336 
|
| AT Numarası | |
|
PubChem Müşteri Kimliği
|
|
|
CompTox Kontrol Paneli ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Özellikleri | |
| Cd 3 Olarak 2 | |
| Molar kütle | 487.08 g/mol |
| Görünüm | katı, koyu gri |
| Yoğunluk | 3.031 |
| Erime noktası | 716 °C (1.321 °F; 989 K) |
| suda ayrışır | |
| yapı | |
| Dörtgen , tI160 | |
| I4 1 cd, No. 110 | |
|
a = 1.26512 (3) nm, c = 2.54435 (4) nm
|
|
| Tehlikeler | |
| GHS piktogramları |
   
|
| GHS Sinyal kelimesi | Tehlike |
| H301 , H312 , H330 , H350 , H400 , H410 | |
| P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P280 , P281 , P284 , P301 + 310 , P302 + 352 , P304 + = 340 , P308 + 313 , P310 , P311 , P312 , P320 , P321 , P322 , P330 , P363 , P391 , P403+233 | |
| NFPA 704 (ateş elması) | |
| Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC): | |
|
LD 50 ( ortalama doz )
|
veri yok |
| NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları): | |
|
PEL (İzin Verilebilir )
|
[1910.1027] TWA, 0.005 mg / m 3 (Cd gibi) |
|
REL (Önerilen)
|
CA |
|
IDLH (Acil tehlike)
|
Ca [9 mg / m 3 (Cd gibi)] |
|
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da). |
|
| Bilgi kutusu referansları | |
Kadmiyum arsenit ( Cd 3 de 2 ) inorganik bir yarı metal olarak II-V etti. Bu sergiler Nernst etkisi .
Özellikleri
termal
Cd 3 As 2 , reaksiyona göre 220 ile 280 °C arasında ayrışır
- 2 Cd 3 As 2 (s) → 6 Cd(g) + As 4 (g)
Kısmi basınçların sıcaklıkla düzensizliği nedeniyle arseniğin stokiyometrik olmayan buharlaşması için bir enerji bariyeri bulundu. Enerji açığı aralığı 0,5 ila 0,6 eV arasındadır. Cd 3 de 2 716 ° C'de erir ve 615 ° C 'de faz değişikliği /
Faz geçişi
Saf kadmiyum arsenit, yüksek sıcaklıklarda birkaç faz geçişine uğrayarak α (kararlı), α', α” (metastabil) ve β olarak etiketlenmiş fazlar oluşturur. 593°'de polimorfik geçiş α → β meydana gelir.
- α-Cd 3 As 2 ↔ α'-Cd 3 As 2 ~500 K'da meydana gelir.
- α'-Cd 3 As 2 ↔ α''-Cd 3 As 2 ~742 K'da meydana gelir ve işaretli histerezis döngüsüne sahip düzenli bir birinci dereceden faz geçişidir.
- α”-Cd 3 de 2 β-Cd ↔ 3 de 2 868 K oluşur
23 ve 700 ° C arasında Cd 3 As 2'nin örgü parametrelerini belirlemek için tek kristal x-ışını kırınımı kullanıldı . Α → α ′ geçişi yavaş gerçekleşir ve bu nedenle büyük olasılıkla bir ara aşamadır. α′ → α″ geçişi, α → α′'dan çok daha hızlı gerçekleşir ve çok küçük termal histerezise sahiptir . Bu geçiş, tetragonal hücrenin dörtlü ekseninde bir değişiklikle sonuçlanır ve kristal ikizlenmeye neden olur . Döngünün genişliği, birkaç sıcaklık döngüsünden sonra daralsa da, ısıtma hızından bağımsızdır.
Elektronik
Bileşik kadmiyum arsenit, ayrı ayrı hem kadmiyum hem de arsenikten daha düşük bir buhar basıncına (0,8 atm) sahiptir. Kadmiyum arsenit buharlaştığında ve yeniden yoğunlaştırıldığında bozunmaz. Taşıyıcı konsantrasyonu Cd 3 olarak 2 (genellikle 1-4) vardır x 10 18 elektron / cm 3 . Yüksek taşıyıcı konsantrasyonlarına sahip olmasına rağmen, elektron mobiliteleri da çok yüksek (10.000 cm olan 2 , oda sıcaklığında / (V-s)).
2014'te Cd 3 As 2'nin , elektronik cihazlara şekillendirilmesi çok daha kolay olması gereken 3D formda bulunan grafene benzer yarı metal bir malzeme olduğu gösterildi . Üç boyutlu (3B) topolojik Dirac yarı metalleri (TDS'ler) , elektronik yapısında topolojik yalıtkanlarla benzerlikleri paylaşan önemsiz olmayan topoloji sergileyen toplu grafen analoglarıdır . Ayrıca, bir TDS potansiyel (örneğin Weyl yarı metallerin, axion izolatör ve topolojik gibi egzotik aşamaları içine sürülebilen süper iletkenler ), Açı çözüldü fotoemisyon spektroskopisi 3D bir çift ortaya Dirac fermiyonlar Cd 3 de 2 . Diğer 3D TDS'lerle karşılaştırıldığında, örneğin β-kristobalit BiO
2ve Na3Bi , Cd 3 As 2 kararlıdır ve çok daha yüksek Fermi hızlarına sahiptir. Fermi enerjisini ayarlamak için yerinde doping kullanıldı.
iletken
Kadmiyum arsenit, büyük bir hareketlilik, düşük etkili kütle ve yüksek oranda parabolik olmayan iletim bandı veya Dar aralıklı bir yarı iletken ile dejenere n-tipi yarı iletken içsel iletkenlik gösteren bir II-V yarı iletkendir . Bu, ters bant yapısını ve optik enerji boşluğu, örneğin görüntüler g , bundan daha az 0 termal tarafından tevdi zaman buharlaştırma (çökeltme) , kadmiyum arsenit Schottky (göstergesi termiyonik emisyon ) ve Poole-Frenkel etkisi , yüksek elektrik alanları ile.
Manyetodirenç
Kadmiyum Arsenit, nispeten yüksek 100K sıcaklıkta bile dirençte çok güçlü kuantum salınımları gösterir . Bu, böyle güçlü bir sinyalin varlığı, işlevin açık bir göstergesi olduğundan, kriyomanyetik sistemleri test etmek için kullanışlı hale getirir.
Hazırlık
Kadmiyum arsenit, amorf yarı iletken cam olarak hazırlanabilir . Hiscocks ve Elliot'a göre, kadmiyum arsenit hazırlanması Kock-Light Laboratories Limited'den 6 N saflığa sahip kadmiyum metalden yapılmıştır. Hoboken, β-arseniği %99,999 saflıkta sağladı. Kadmiyum ve arsenik elementlerinin stokiyometrik oranları birlikte ısıtıldı. Külçelerin silikaya yapışması ve kırılması nedeniyle ayırma zor ve uzundu . Sıvı kapsüllü Stockbarger büyümesi oluşturuldu. Kristaller, sıvı kapsüllemede uçucu eriyiklerden çekilir. Eriyik, bir sıvı atıl bir tabaka ile genellikle B kaplıdır 2 O 3 , ve denge buhar basıncından daha bir soy gaz basıncı daha uygulanır. Bu, B 2 O 3 tabakası boyunca tohumlama ve çekmenin gerçekleşmesine izin veren eriyikten buharlaşmayı ortadan kaldırır .
Kristal yapı
Cd 3 As 2'nin birim hücresi dörtgendir. Arsenik iyonları kübik yakın paketlenmiştir ve kadmiyum iyonları tetrahedral olarak koordine edilmiştir. Boş tetrahedral alanlar, birincil yapıyı belirleyen von Stackelberg ve Paulus (1935) tarafından araştırmayı kışkırttı. Her arsenik iyonu, çarpık bir küpün sekiz köşesinden altısında kadmiyum iyonları ile çevrilidir ve iki boş alan köşegenlerdeydi.
Kadmiyum arsenidin kristal yapısı çinko fosfit (Zn 3 P 2 ) , çinko arsenit (Zn 3 As 2 ) ve kadmiyum fosfit ( Cd 3 P 2 ) ile çok benzerdir . Zn-Cd-P-As kuaterner sisteminin bu bileşikleri, tam sürekli katı-çözelti sergiler.
Nernst etkisi
Kadmiyum arsenit, Nernst etkisini kullanan kızılötesi dedektörlerde ve ince film dinamik basınç sensörlerinde kullanılır . Aynı zamanda manyetorestor yapımında ve fotodetektörlerde de kullanılabilir .
Kadmiyum arsenit, HgCdTe için bir katkı maddesi olarak kullanılabilir .