ออกซีพนิคไทด์

Q: โครงสร้าง

ออกซีพนิคไทด์หลายชนิดแสดงโครงสร้างแบบชั้น [ 6 ] ตัวอย่างเช่น LaFePO ที่มีชั้นของ La 3+ O 2− และ Fe 2+ P 3− [ 2 ] โครงสร้างนี้คล้ายกับโครงสร้างของ ZrCuSiAs ซึ่งปัจจุบันเป็นโครงสร้างหลักของออกซีพ นิ คไทด์ส่วนใหญ่ [ 7 ]

ในทางเคมีออกซีพนิคไทด์เป็นกลุ่มของวัสดุที่ประกอบด้วยออกซิเจนพนิคโทเจน (หมู่ V โดยเฉพาะฟอสฟอรัสและอาร์เซนิก) และธาตุอื่นๆ หนึ่งชนิดขึ้นไป แม้ว่ากลุ่มของสารประกอบนี้จะได้รับการยอมรับมาตั้งแต่ปี 1995 ^{[ 1 ]} ความสนใจในสารประกอบเหล่านี้เพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากมีการตีพิมพ์คุณสมบัติการนำยิ่งยวดของ LaOFeP และ LaOFeAs ซึ่งถูกค้นพบในปี 2006 ^{[ 2 ]} และ 2008 ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} ในการทดลองเหล่านี้ ออกไซด์ถูกแทนที่บางส่วนด้วยฟลูออไรด์

สารประกอบเหล่านี้และสารประกอบที่เกี่ยวข้อง (เช่นเหล็กอาร์เซไนด์ 122 ชนิด ) ก่อให้เกิดกลุ่มใหม่ของตัวนำยิ่งยวดที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบหลักซึ่งรู้จักกันในชื่อ เหล็กพนิคไทด์ หรือ เฟอร์โรพนิคไทด์ เนื่องจากออกซิเจนไม่จำเป็น แต่เหล็กดูเหมือนจะเป็นสิ่งจำเป็น

ออกซิพนิคไทด์ได้รับการจดสิทธิบัตรเป็นสารกึ่ง ตัวนำแม่เหล็ก ในช่วงต้นปี 2549 ^{[ 5 ]}

สารประกอบออกซีพนิคไทด์สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยต่างๆ ได้แก่ออกซีไน ไตรด์ ออกซีฟอสไฟด์ออกซีอาร์เซไนด์ ออกซีแอนติโมไนด์และออกซีบิสมูไทด์

โครงสร้าง

ออกซีพนิคไทด์หลายชนิดแสดงโครงสร้างแบบชั้น^{[ 6 ]}ตัวอย่างเช่น LaFePO ที่มีชั้นของ La ³⁺ O ²⁻และ Fe ²⁺ P ³⁻^{[ 2} ] โครงสร้างนี้คล้ายกับโครงสร้างของ ZrCuSiAs ซึ่งปัจจุบันเป็นโครงสร้างหลักของออกซีพ ^นิคไทด์ส่วนใหญ่^[⁷^]

ตัวนำยิ่งยวด

สารประกอบเหล็กออกซีไพนิคไทด์ ตัวนำยิ่งยวดตัวแรกถูกค้นพบในปี 2549 โดยใช้ฟอสฟอรัสเป็นพื้นฐาน^{[ 2 ]}อุณหภูมิวิกฤตเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อแทนที่ฟอสฟอรัสด้วยสารหนู^{[ 3 ]}การค้นพบนี้กระตุ้นให้เกิดการค้นหาสารประกอบที่คล้ายกัน เช่น การค้นหา ตัวนำยิ่งยวดที่ใช้ คิวเพรตเป็นพื้นฐานหลังจากที่ค้นพบในปี 2529

ดูเหมือนว่าสภาพนำยิ่งยวดของสารประกอบออกซีพนิคไทด์จะขึ้นอยู่กับชั้นของเหล็กและธาตุหมู่ 15

บางชนิดที่พบในปี 2008 เป็นตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (สูงถึง 55 K) ที่มีองค์ประกอบเป็น ReOTmPn โดยที่ Re เป็นธาตุหายาก Tm เป็นโลหะทรานซิชันและ Pn มาจากกลุ่ม V เช่น As ^{[ 8 ]}

ออกซิพนิคไทด์
วัสดุ	ที_ซี (เค)
LaO _0.89 F _0.11 FeAs	26 ^{[ 9 ]}
LaO _0.9 F _0.2 FeAs	28.5 ^{[ 10 ]}
CeFeAsO _0.84 F _0.16	41 ^{[ 9 ]}
SmFeAsO _0.9 F _0.1	43 ^{[ 9 ]}
La _0.5 Y _0.5 FeAsO _0.6	43.1 ^{[ 11 ]}
NdFeAsO _0.89 F _0.11	52 ^{[ 9 ]}
PrFeAsO _0.89 F _0.11	52 ^{[ 12 ]}
GdFeAsO _0.85	53.5 ^{[ 13 ]}
SmFeAsO _~0.85	55 ^{[ 14 ]}

การทดสอบในสนามแม่เหล็กสูงถึง 45 เทสลา^{[ 15 ]}^{[ 16 ]}ชี้ให้เห็นว่าสนามวิกฤตสูงสุดของ LaFeAsO _0.89 F _{0.11 อาจอยู่ที่ประมาณ 64 T วัสดุที่ใช้}แลนทานัมชนิดอื่นที่ทดสอบที่ 6 K ทำนายสนามวิกฤตสูงสุด ที่ 122 ^Tใน La _0.8 K _0.2 FeAsO _0.8 F _0.2^[¹⁰ ]

การใช้งานจริง

เนื่องจากความเปราะของออกซีพนิคไทด์ ลวดตัวนำยิ่งยวดจึงถูกสร้างขึ้นโดยใช้ กระบวนการ ผงในท่อ (โดยใช้ท่อเหล็ก) ^{[ 17 ]}

ดูเพิ่มเติม

สารประกอบเชิงซ้อนถ่ายโอนประจุ – การรวมตัวของโมเลกุลหรือไอออน
การนำไฟฟ้าแบบสี – เฟสที่ทำนายไว้ในสสารควาร์ก
ปรากฏการณ์คอนโดะ – ปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกิดจากสิ่งเจือปน
ใบเรือแม่เหล็ก – วิธีการขับเคลื่อนยานอวกาศที่เสนอ
ห้องปฏิบัติการไซโคลตรอนตัวนำยิ่งยวดแห่งชาติ – อาคารในรัฐมิชิแกน สหรัฐอเมริกา
แหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบสปัลเลชัน – แหล่งกำเนิดนิวตรอนแบบใช้เครื่องเร่งอนุภาคในโอ๊คริดจ์ รัฐเทนเนสซี สหรัฐอเมริกา
คลื่นความถี่วิทยุยิ่งยวด – เทคนิคที่ใช้เพื่อให้ได้ค่าคุณภาพสูงในโพรงเรโซแนนซ์
ฟิล์มของไหลยิ่งยวด – ชั้นของเหลวบาง ๆ ที่อยู่ในสถานะของไหลยิ่งยวด
ลำดับเหตุการณ์ของเทคโนโลยีอุณหภูมิต่ำ

ลิงก์ภายนอก

Hosono ที่ JST เก็บถาวรเมื่อ 2010-01-06 ที่Wayback Machineมีแผนภาพของชั้น LaO และ FeAs ใน LaOFeAs

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

นิ

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]