En química, las oxipnictidas son una clase de materiales compuestos de oxígeno , un pictógeno (grupo V, especialmente fósforo y arsénico) y uno o más de otros elementos. Aunque este grupo de compuestos ha sido reconocido desde 1995, [1] el interés en estos compuestos aumentó dramáticamente después de la publicación de las propiedades superconductoras de LaOFeP y LaOFeAs que fueron descubiertas en 2006 [2] y 2008. [3] [4] En estos experimentos, el óxido fue reemplazado parcialmente por fluoruro.
Estos y compuestos relacionados (por ejemplo, los 122 arseniuros de hierro ) forman un nuevo grupo de superconductores a base de hierro conocidos como pnictidos de hierro o ferropnictidos, ya que el oxígeno no es esencial, pero el hierro parece serlo.
Las oxipnictidas se patentaron como semiconductores magnéticos a principios de 2006. [5]
Los diferentes subclases de oxypnictides son oxinitruros , oxyphosphides , oxyarsenides , oxyantimonides , y oxybismuthides .
Estructura
Muchas de las oxipnictidas muestran una estructura en capas. [6] Por ejemplo, LaFePO con capas de La 3+ O 2− y Fe 2+ P 3− . [2] Esta estructura es similar a la de ZrCuSiAs, que ahora es la estructura principal de la mayoría de las oxipnictidas. [7]
Superconductividad
El primer oxipnictida de hierro superconductor se descubrió en 2006, basado en fósforo. [2] Se logró un aumento drástico de la temperatura crítica cuando se sustituyó el fósforo por arsénico. [3] Este descubrimiento impulsó la búsqueda de compuestos similares, como la búsqueda de superconductores basados en cuprato después de su descubrimiento en 1986.
La superconductividad de las oxipnictidas parece depender de las capas de hierro-pnictógeno.
Algunos encontraron en 2008 que eran superconductores de alta temperatura (hasta 55 K) de composición ReOTmPn, donde Re es una tierra rara , Tm es un metal de transición y Pn es del grupo V, por ejemplo, As. [8]
Material | T c (K) |
---|---|
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] |
Las pruebas en campos magnéticos de hasta 45 teslas [15] [16] sugieren que el campo crítico superior de LaFeAsO 0.89 F 0.11 puede estar alrededor de 64 T. Un material diferente basado en lantano probado a 6 K predice un campo crítico superior de 122 T en La 0,8 K 0,2 FeAsO 0,8 F 0,2 . [10]
Uso práctico
Debido a la fragilidad de las oxipnictidas, los alambres superconductores se forman usando el proceso de polvo en tubo (usando tubos de hierro). [17]
Ver también
- Reflexión de Andreev : tipo de dispersión de partículas que se produce en las interfaces entre un superconductor y un material en estado normal.
- Complejo de transferencia de carga
- Superconductividad de color : fenómeno predicho en la materia de los quarks en los quarks
- Texturizado de reacción compuesta
- Superconductor convencional : materiales que muestran superconductividad como se describe en la teoría BCS o sus extensiones.
- Superconductor covalente : materiales superconductores donde los átomos están unidos por enlaces covalentes.
- Superconductor a base de hierro
- Superconductividad de alta temperatura : comportamiento superconductor a temperaturas mucho más altas que el cero absoluto
- Ley de hogares
- Efecto Kondo - Fenómeno físico debido a impurezas.
- Efecto Little-Parks
- Vela magnética : método de propulsión de una nave espacial que aprovecha el viento solar.
- Laboratorio Nacional de Ciclotrones Superconductores - Edificio en Michigan, Estados Unidos
- Efecto de proximidad : fenómenos que ocurren cuando un superconductor está en contacto con un no superconductor.
- Superconductor a temperatura ambiente : material que exhibe superconductividad por encima de 0 ° C
- Cable de Rutherford : un tipo de cable eléctrico superconductor
- Fuente de neutrones de espalación
- Radiofrecuencia superconductora : técnica utilizada para lograr un factor de alta calidad en las cavidades resonantes.
- Clasificación de superconductores : diferentes tipos de superconductores
- Película superfluida
- Aplicaciones tecnológicas de la superconductividad
- Cronología de la tecnología de baja temperatura : aspecto de la historia
- Superconductor de tipo I : tipo de superconductor con un solo campo magnético crítico
- Superconductor de tipo II : superconductor caracterizado por la formación de vórtices magnéticos en un campo magnético aplicado
- Superconductor no convencional : materiales superconductores no explicados por las teorías establecidas existentes
Referencias
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enlaces externos
- Hosono en JST tiene diagrama de capas LaO y FeAs en LaOFeAs