Русская Википедия:Оксид европия(II)
Шаблон:Вещество Окси́д евро́пия(II) — бинарное неорганическое соединение металла европия и кислорода с химической формулой <chem>EuO</chem>, тёмно-красные кристаллы, реагирует с водой.
Получение
- Восстановление оксида европия(III) углеродом или европием:
- <chem>Eu2O3\ + C ->[1300~^\circ\text{C}] 2EuO\ + CO</chem>,
- <chem>Eu2O3\ + Eu ->[1220~^\circ\text{C},\ \ce{Ar}] 3EuO</chem>.
- Взаимодействием оксигалогенидов европия, например, оксида-хлорида европия с гидридом лития в вакууме при 600—800 °C:
- <chem>EuOCl + 2 LiH -> 2 EuO + 2 LiCl + H2</chem>.
- Восстановлением оксида европия(III) лантаном при 1300—1500 °C.
- Восстановлением оксида европия(III) гидридом европия при 800 °C.
Физические свойства
Оксид европия(II) образует тёмно-красные кристаллы кубической сингонии с периодом решетки 0,51439 нм.
Является ферромагнитным полупроводником с температурой Кюри Шаблон:Math = 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 Шаблон:Math до 20 К этот сдвиг составляет 0,25 эВ. Следует также отметить, что благодаря большому значению магнитного момента иона европия в состоянии насыщения (~7 Шаблон:Math) и величине 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 температуры Кюри при определённых условиях. При 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
- Реагирует с холодной водой:
- <chem>EuO + H2O -> Eu(OH)2</chem>.
- Реагирует с горячей водой:
- <chem>2 EuO + 4 H2O -> 2 Eu(OH)3 + H2 ^</chem>.
- Реагирует с разбавленными холодными кислотами:
- <chem>EuO + 2 HCl -> EuCl2 + H2O</chem>.
- Реагирует с концентрированными горячими кислотами:
- <chem>EuO\ + 4 HNO3 -> [90~^\circ\text{C}] Eu(NO3)3\ + 2 H2O\ + NO2</chem><chem>^</chem>.
Применение
Один из потенциальных материалов для применения в спинтронике обладающий высокой спиновой поляризацией.
Примечания
Литература
Шаблон:Оксиды Шаблон:Соединения европия
- ↑ Шаблон:Cite doi
- ↑ 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.
