Оксид европия(II)
| Оксид европия(II) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Оксид европия(II) |
| Традиционные названия | Монооксид европия; окись европия |
| Хим. формула | |
| Физические свойства | |
| Состояние | тёмно-красные кристаллы |
| Молярная масса | 167,96 г/моль |
| Плотность | 8,2 г/см³ |
| Термические свойства | |
| Температура | |
| • плавления | 1700; 1980 °C |
| Энтальпия | |
| • образования | −590 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 12020-60-9 |
| PubChem | 18439542 |
| Рег. номер EINECS | 234-660-8 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
Окси́д евро́пия(II) — бинарное неорганическое соединение металла европия и кислорода с химической формулой , тёмно-красные кристаллы, реагирует с водой.
Получение
[править | править код]- Восстановление оксида европия(III) углеродом или европием:
- ,
- .
![{\displaystyle {\ce {Eu2O3\ +C->[1300~^{\circ }{\text{C}}]2EuO\ +CO}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c12b676dda1bccb727ec6447e3c3fe89e92f0ea1)
![{\displaystyle {\ce {Eu2O3\ +Eu->[1220~^{\circ }{\text{C}},\ {\ce {Ar}}]3EuO}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9c07137c7fec699e5c89da189e5877f37ddbb4bc)
- Взаимодействием оксигалогенидов европия, например, оксида-хлорида европия(III) с гидридом лития в вакууме при 600—800 °C:
- .
- Восстановлением оксида европия(III) лантаном при 1300—1500 °C.
- Восстановлением оксида европия(III) гидридом европия при 800 °C.
Физические свойства
[править | править код]Оксид европия(II) образует тёмно-красные кристаллы кубической сингонии с периодом решетки 0,51439 нм.
Является ферромагнитным полупроводником с температурой Кюри Тк = 69,3 К[1] и шириной запрещенной энергетической зоны 1,12 эВ. Температура Кюри может быть повышена легированием или приложением внешнего давления[2][3].
Вследствие наличия зависимости сдвига края оптического поглощения от степени магнитного порядка в структуре и внешнего магнитного поля, есть возможность регулировать собственную и примесную проводимость оксида европия(II). Для оксида европия(II) при понижении температуры от Тк до 20 К этот сдвиг составляет 0,25 эВ. Следует также отметить, что благодаря большому значению магнитного момента иона европия в состоянии насыщения (~7 μБ) и намагниченности насыщения (2,43 Тл), носители тока в монооксиде европия почти на 100 % поляризованы по спину[4].
Важным физическим свойством EuO, богатым на металлическую фазу, является наличие перехода металл-диэлектрик. Данный переход сопровождается резким повышением сопротивления на 13 порядков близ точки Кюри при определённых условиях. В температурном диапазоне всего лишь в несколько кельвинов, этот скачок сопротивления является самым большим среди всех известных материалов[5].
Удельное электрическое сопротивление: 108−1010 Ом·см.
Температура Кюри — Вейса: 76 К.
Химические свойства
[править | править код]- Реагирует с холодной водой:
- .
- Реагирует с горячей водой:
- .
- Реагирует с разбавленными холодными кислотами:
- .
- Реагирует с концентрированными горячими кислотами:
- .
![{\displaystyle {\ce {EuO\ +4HNO3->[90~^{\circ }{\text{C}}]Eu(NO3)3\ +2H2O\ +NO2}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/efb554dbc9f656c18407df4689d61e497db19723)
Применение
[править | править код]Один из потенциальных материалов для применения в спинтронике обладающий высокой спиновой поляризацией.
Примечания
[править | править код]- ↑ McGuire T. R., Shafer M. W. Ferromagnetic Europium Compounds // Journal of Applied Physics. — 1964. — Vol. 35. — P. 984—988. — ISSN 00218979. — doi:10.1063/1.1713568.
- ↑ DiMarzio D., Croft M., Sakai N., Shafer M. W. Effect of pressure on the electrical resistance of EuO // Phys. Rev. B — 1987. — Vol. 35, No. 16. — P. 8891-8893.
- ↑ Ott H., Heise S. J., Sutarto R., Hu Z., Chang C. F. et al. Soft x-ray magnetic circular dichroism study on Gd-doped EuO thin films // Phys. Rev. B — 2006. — Vol. 73, No. 9, 094407.
- ↑ Борухович А. С. Особенности квантового туннелирования в мультислоях и гетероструктурах, содержащих ферромагнитные полупроводники // УФН. — 1999. — Т. 169, N 7. — С. 737—751.
- ↑ Torrance J. B., Shafer M. W., McGuire T. R. Bound magnetic polarons and the insulator-metal transition in EuO // Phys. Rev. Lett. — 1972. — Vol. 29, No. 17. — P. 1168—1171.
Литература
[править | править код]- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.
- Лидин Р. А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
