Selenit tlenku miedzi

Selenit tlenku miedzi
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
  • InChI=1S/2Cu.H2O3Se.O/c;;1-4(2)3;/h;;(H2,1,2,3);/q2*+1;;-2/p-2
    Klucz: CGYPTBPQZTWRHL-UHFFFAOYSA-L
  • [O-][Se](=O)[O-].[Cu+].[Cu+].[O-2]
Nieruchomości
Cu2OSeO3 _ _ _
Masa cząsteczkowa 270,059 g/mol
Wygląd Zielone dwunastościenne kryształy
Gęstość 5,1 g/cm 3
Przerwa pasmowa 2,5 eV
Przewodność cieplna 400 W/(m·K) (9 K)
3,8 (100 K, 1 kHz)
Struktura
Sześcienny
S.2 1 3, #198 , cP56
a = 0,8924 nm
8
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).

Selenit tlenku miedzi jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym Cu 2 OSeO 3 . Jest to materiał izolujący elektrycznie, piezoelektryczny i piezomagnetyczny , który staje się ferrimagnesem po schłodzeniu poniżej 58 K. Od 2021 r. Cu 2 OSeO 3 jest jedynym materiałem izolacyjnym, w którym znajdują się pola magnetyczne .

Synteza

(a) Struktura krystaliczna Cu 2 OSeO 3 składająca się z (b) bipiramid Cu1 i (c) zniekształconych piramid o podstawie kwadratowej Cu2. Dla jasności pominięto wiązania z jonami Se. (d) Ferrimagnetyczna struktura Cu 2 OSeO 3 ze spinami (zielone strzałki) w miejscu Cu1 przeciwległymi do spinów (czerwone strzałki) w miejscach Cu2.

Cu 2 OSeO 3 można hodować przez ogrzewanie mieszaniny molowej 2:1 proszków CuO i SeO 2 w temperaturze 600°C przez 12 godzin w próżni. Można je przekształcić w oliwkowozielone monokryształy ok. 4 mm przez chemiczny transport oparów . NH4CI ; jako środek transportujący stosuje się sublimuje w temperaturze 340 °C, dając gazy NH 3 i HCl.

Struktura

Cu 2 OSeO 3 mają sześcienną, zniekształconą strukturę pirochloru zbudowaną z jednostek Cu 4 O i SeO 3 . Spiny trzech jonów Cu 2+ w każdym czworościanie (miejsca Cu1) są wyrównane, podczas gdy spin Cu2 jest skierowany w przeciwnym kierunku, co skutkuje uporządkowaniem ferrimagnetycznym. Spiralny spin i tekstury skyrmionu pojawiają się przy niskich polach magnetycznych z powodu interakcji Dzyaloshinskii-Moriya .

Nieruchomości

Diagram fazy magnetycznej Cu 2 OSeO 3 dla osi kryształu H ∥ [111]. H, C, FP i SL oznaczają helikalną , stożkową, spolaryzowaną polem (ferrimagnetyczną lub paramagnetyczną) i skyrmionową .

Cu 2 OSeO 3 jest ferrimagnesem i wszystkie jego właściwości poniżej temperatury Curie silnie zależą od pola magnetycznego. Wraz ze wzrostem pola, jego tekstura wirowania zmienia się z pasków spiralnych na paski stożkowe lub skyrmiona , a następnie na „spolaryzowaną polem”, tj. wyrównanie ferrimagnetyczne. Przewodność cieplna osiąga szczyty około 9 K przy wartości ok. 400 W/(m·K). Stała tłumienia magnetyzacji wynosi 1 × 10-4 przy 5 K. Wartość ta jest tylko 4 razy większa niż w przypadku granatu itrowo-żelazowego , który ma najniższą wartość tłumienia magnetyzacji spośród wszystkich materiałów. Ta właściwość jest korzystna w zastosowaniach elektronicznych o wysokiej częstotliwości, ponieważ powoduje wytwarzanie ciepła indukowanego niskim prądem.