反鈣鈦礦
編輯反鈣鈦礦是一種晶體結構,類似于自然界中常見的鈣鈦礦結構。主要區別在于陽離子和陰離子成分的位置在晶胞結構中是相反的。與鈣鈦礦相反,反鈣鈦礦化合物由兩種類型的陰離子與一種類型的陽離子配位。反鈣鈦礦化合物是一類重要的材料,因為它們具有鈣鈦礦材料所沒有的有趣且有用的物理特
反鈣鈦礦的結構
編輯反鈣鈦礦結構的晶格與鈣鈦礦結構的晶格相同,但陰離子和陽離子位置互換。典型的鈣鈦礦結構由通式ABX3表示,其中A和B是陽離子,X是陰離子。當陰離子為(二價)氧化物離子時,A和B陽離子可分別帶電荷1和5,分別帶電荷2和4,或分別帶電荷3和3。
在抗鈣鈦礦化合物中,通式顛倒,X位被正電離子即陽離子(如堿金屬)占據,而A位和B位被不同類型的陰離子占據。在理想的立方晶胞中,A陰離子位于立方體的角上,B陰離子位于八面體中心,而X陽離子位于立方體的面。因此,A陰離子的配位數為12,而B陰離子位于配位數為6的八面體的中心。
與鈣鈦礦結構類似,已知大多數反鈣鈦礦化合物偏離理想的立方結構,根據溫度和壓力形成正交或四方相。
為了使反鈣鈦礦結構在結構上穩定,公差因子必須在0.71和1之間。如果在0.71和0.9之間,晶體將是斜方晶系或四方晶系。如果在0.9和1之間,它將是立方的。通過將B陰離子與相同價數但大小不同的另一種元素混合,可以改變容差因子。對于給定的晶體對稱性,元素的不同組合導致具有不同熱力學穩定性區域的不同化合物。
發生
編輯反鈣鈦礦天然存在于亞硫酸鹽、方鉛礦、方鉛礦、kogarkoite、nacaphite、arctite、polyphite和hatrrite。在CuNNi3和ZnNNi3等超導化合物中也得到了證明。
材料屬性
編輯合成的反鈣鈦礦
人造反鈣鈦礦表現出有趣的特性。可以通過改變化學計量、元素取代和合成條件來控制抗鈣鈦礦化合物的物理性質。
富鋰反鈣鈦礦(LiRAP)
最近合成的具有化學式Li3OBr和Li3OCl的抗鈣鈦礦已顯示出高鋰離子電導率。這些被稱為LiRAP的材料正在研究用于固態電池和燃料電池。此外,其他富堿抗鈣鈦礦如Na3OCl的超離子電導率也在研究中。
金屬反鈣鈦礦
這些晶體于1930年發現,分子式為M3AB,其中M代表磁性元素,Mn、Ni或Fe;A代表過渡族或主族元素,Ga、Cu、Sn和Zn;B代表N、C或B。這些材料具有超導性、巨磁阻和其他不尋常的特性。
反鈣鈦礦氮化錳
反鈣鈦礦氮化錳已顯示出零熱膨脹。
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