Compuesto químico
El telururo de antimonio es un compuesto inorgánico con la fórmula química Sb 2 Te 3 . Al igual que otros materiales en capas de calcogenuros pnictógenos, es un sólido cristalino gris con estructura en capas. Las capas consisten en dos láminas atómicas de antimonio y tres láminas atómicas de telurio y se mantienen unidas por fuerzas de van der Waals débiles . El Sb 2 Te 3 es un semiconductor de banda estrecha con una brecha de banda de 0,21 eV; también es un aislante topológico y, por lo tanto, exhibe propiedades físicas dependientes del espesor. [1]
Estructura cristalina
El Sb 2 Te 3 tiene una estructura cristalina romboédrica. [8] El material cristalino está compuesto por átomos unidos covalentemente para formar láminas de 5 átomos de espesor (en orden: Te-Sb-Te-Sb-Te), con láminas unidas por la atracción de van der Waals. Debido a su estructura en capas y a las débiles fuerzas entre capas, el telururo de antimonio en masa se puede exfoliar mecánicamente para aislar láminas individuales.
Síntesis
Aunque el telururo de antimonio es un compuesto natural, se pueden formar compuestos estequiométricos selectos mediante la reacción del antimonio con telurio a 500–900 °C. [3]
- 2 Sb(l) + 3 Te(l) → Sb 2 Te 3 (l)
Aplicaciones
Al igual que otros calcogenuros binarios de antimonio y bismuto , el Sb 2 Te 3 se ha investigado por sus propiedades semiconductoras . Puede transformarse en semiconductores de tipo n y de tipo p mediante dopaje con un dopante apropiado . [3]
El dopaje de Sb 2 Te 3 con hierro introduce múltiples bolsillos de Fermi, en contraste con la frecuencia única detectada para Sb 2 Te 3 puro , y da como resultado una densidad y movilidad de portadores reducidas. [9]
El Sb 2 Te 3 forma el sistema intermetálico pseudobinario germanio-antimonio-telurio con el telururo de germanio , GeTe. [10]
Al igual que el telururo de bismuto , Bi 2 Te 3 , el telururo de antimonio tiene un gran efecto termoeléctrico y, por lo tanto, se utiliza en refrigeradores de estado sólido . [3]
Referencias
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- ^ ab Eschbach, Markus; Młyńczak, Ewa; Kellner, Jens; Kampmeier, Jörn; Lanio, Martín; Neumann, Elmar; Weyrich, cristiano; Gehlmann, Mathías; Gospodarič, Pika; Doring, Sven; Mussler, Gregor; Demarina, Natalia; Luysberg, Martina; Bihlmayer, Gustav; Schäpers, Thomas; Plucinski, Lukasz; Blugel, Stefan; Morgenstern, Markus; Schneider, Claus M.; Grützmacher, Detlev (2015). "Realización de una unión p-n topológica vertical en heteroestructuras epitaxiales Sb2Te3 / Bi2Te3". Comunicaciones de la naturaleza . 6 : 8816. arXiv : 1510.02713 . Código Bibliográfico : 2015NatCo...6.8816E. doi :10.1038 / ncomms9816. PMC 4660041. PMID 26572278.
- ^ ab Haynes, William M., ed. (2011). Manual de química y física del CRC (92.ª edición). Boca Raton, FL: CRC Press . pág. 4.48. ISBN 1-4398-5511-0.
- ^ abcd Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . págs. 581–582. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Lefebvre, I.; Lannoo, M.; Allan, G.; Ibanez, A.; Fourcade, J.; Jumas, JC; Beaurepaire, E. (1987). "Propiedades electrónicas de los calcogenuros de antimonio". Physical Review Letters . 59 (21): 2471–2474. Bibcode :1987PhRvL..59.2471L. doi :10.1103/PhysRevLett.59.2471. PMID 10035559.
- ^ Yáñez-Limón, JM; González-Hernández, J.; Alvarado-Gil, JJ; Delgadillo, I.; Vargas, H. (1995). "Propiedades térmicas y eléctricas del sistema Ge:Sb:Te mediante medidas fotoacústicas y Hall". Physical Review B . 52 (23): 16321–16324. Bibcode :1995PhRvB..5216321Y. doi :10.1103/PhysRevB.52.16321. PMID 9981020.
- ^ Kim, Won-Sa (1997). "Equilibrios de fases en estado sólido en el sistema Pt–Sb–Te". Journal of Alloys and Compounds . 252 (1–2): 166–171. doi :10.1016/S0925-8388(96)02709-0.
- ^ ab Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0036". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Anderson, TL; Krause, HB (1974). "Refinamiento de las estructuras de Sb2Te3 y Sb2Te2se y su relación con compuestos no estequiométricos de Sb2Te3–ySey". Acta Crystallographica Sección B . 30 : 1307–1310. doi : 10.1107/S0567740874004729 .
- ^ Zhao, Weiyao; Cortie, David; Chen, Lei; Li, Zhi; Yue, Zengji; Wang, Xiaolin (2019). "Oscilaciones cuánticas en monocristales dopados con hierro del aislante topológico Sb2Te3". Physical Review B . 99 (16): 165133. arXiv : 1811.09445 . Código Bibliográfico :2019PhRvB..99p5133Z. doi :10.1103/PhysRevB.99.165133. S2CID 119401198.
- ^ Wełnic, Wojciech; Wuttig, Matthias (2008). "Conmutación reversible en materiales de cambio de fase". Materials Today . 11 (6): 20–27. doi : 10.1016/S1369-7021(08)70118-4 .
