Interested Article - Антимониды

Антимони́ды ( стиби́ды ) — группа химических соединений сурьмы с другими элементами (как правило интерметаллические ).

По свойствам близки к антимонидам MSb X , где X = S , Se , Те . Эти соединения металлоподобны или являются полупроводниками, при низких температурах некоторые из них становятся сверхпроводниками .

Свойства различных антимонидов

**Свойства наиболее изученных антимонидов**
Показатель		GaSb	InSb	ZnSb	CdSb		NiSb
t _пл. , °C	1060	712	525.2	546	456	725	1160
ρ , г/см³	4,218	5,6137	5,7751	6,36	6,66	4,46	8,69
Твердость по Моосу	4,8	4,5	3,8	—	—	—	5,5
Δ H ° _обр. , кДж/моль	-49,23	-44,2	-30,66	-17	-25,6	-200	-66,2
, Дж/(моль·К)	64,36	76,17	87,444	89,6	94,7	226	—
Δ H ° _пл. , кДж/моль	82,1	65,19	47,7	—	32,1	—	—
Ширина запрещённой зоны (300 К), эВ	1,6	0,79	0,18	0,44	0,56	1,6	—
(300 К), см²/(В·с)	200	4000	1⋅10 ⁶ (77 K)	—	—	—	—
(300 К), см²/(В·с)	330	800	9100 (77 K)	575	1980	200-600	—

— темно-серые с синеватым отливом кристаллы с металлическим блеском, решетка кубическая (а = 0,61355 нм); перспективный материал для солнечных батарей и электронных приборов, работающих при температурах до 500 °C.
Антимонид цинка ZnSb — серый кристалл с металлическим блеском, решетка ромбическая (а= 0,6128 нм, b = 0,7741 нм, с = 0,8115 нм); материал для термоэлектрических приборов.
— чёрные кристаллы с металлическим блеском, решетка кубическая (а = 0,9180 нм); используется для изготовления с высоким квантовым выходом.
Антимониды Cd и Mg , а также тройные соединения типа ZnSnSb ₂ — перспективные полупроводниковые материалы .
может использоваться в качестве высокотемпературного термоэлектрического материала.
NiSb также как и др.
Антимониды с металлической проводимостью ( , CoSb ) предложено использовать как компоненты эвтектичечких композиций с InSb и GaSb для магнитосопротивлений, детекторов ИК-излучения и др.

Основную опасность при работе с антимонидами представляет H ₃ Sb , выделяющийся при действии воды или кислот на антимониды.

Большинство антимонидов переходных элементов металлоподобны, некоторые соединения MSb ₂ и особенно MSb ₃ — полупроводники, причем с увеличением атомной массы металла в пределах группы ширина запрещённой зоны возрастает. Некоторые антимониды при низких температурах становятся сверхпроводниками, наиболее высокие температуры перехода у Nb ₅ Sb ₄ — (8,60 К), Ti ₃ Sb — (5,80 К).

Некоторые антимониды — антиферромагнетики с относительно высокими точками Нееля :

723 К для CrSb ,
213 К для .

Другие, например, MnSb , MnSb ₂ — ферромагнетики, для которых характерны анизотропия магнитных свойств и изменение с температурой направления наибольшей магнитной восприимчивости. Известен ряд двойных антимонидов, например: LiCdSb , K ₂ CuSb ₂ , BaZn ₂ Sb ₂ , TiSnSb , ZnSnSb ₂ , NbSnSb H ₃ Si ₃ Sb ₅ .

Триантимонид тетрасамария при температуре 168 К переходит в ферромагнитное состояние

Использование

Антимонид галлия — для создания светодиодов, работающих в инфракрасной области спектра, туннельных диодов.
Антимонид индия — в полупроводниковых инфракрасных фоточувствительных датчиках,
Антимонид цинка — в транзисторах, инфракрасных детекторах и тепловизорах, а также магниторезистивных устройств.

Химические свойства

Антимониды щелочных и в несколько меньшей степени щелочно-земельных металлов химически очень активны, легко окисляются, гидролизуются водой с выделением H ₃ Sb . Антимониды Mg и менее активны, но легко разлагаются разбавленными кислотами. Все остальные антимониды взаимодействуют только с концентрированными кислотами или царской водкой . С увеличением содержания Sb в антимонидах их химическая устойчивость повышается. Некоторые антимониды, в частности образуемые щелочными металлами, растворяются в солевых расплавах, например, в смесях LiCl и LiF или NaCl и NaI .

Получение антимонидов

Антимониды синтезируют главным образом сплавлением компонентов в вакууме или в , иногда под слоем флюса (например, из NaCl , KCl , СаСl ₂ , ВаСl ₂ ). Мелкие кристаллы и плёнки получают из газовой фазы — сублимацией компонентов или путём химических транспортных реакций. Монокристаллы выращивают методами направленной кристаллизации, вытягивания из расплава, горизонтальной зонной плавки. Эпитаксиальные плёнки получают вакуумным напылением, осаждением из жидкой и газовой фаз. Некоторые антимониды (например, SnSb , Cu ₂ Sb ) образуются в сплавах ( баббитах , и др.).

Нахождение в природе

Известно около 15 сравнительно редких минералов, относящихся к антимонидам, например:

;
;
.

Примеры

Примечания

// Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.

[1] // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.