Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


ПОЛУМЕТАЛЛЫ

ПОЛУМЕТАЛЛЫ, в-ва, занимающие по своим электрофиз. св-вам промежуточное положение между металлами и полупроводниками. Характерные особенности физ. св-в полуметаллов: значительно меньшая, чем у металлов, электрич. проводимость; более слабо выраженный, чем у полупроводников, рост электрич. проводимости с т-рой; наличие электрич. проводимости вблизи абс. нуля т-ры, в то время как полупроводники (тем более диэлектрики) в этих, условиях - изоляторы; диамагнетизм в кристаллич. состоянии.

Кристаллич. структура полуметаллов, в отличие от типичных металлов, не относится к числу плотных и плотнейших атомных упаковок и характеризуется более или менее ярко выраженной анизотропией. Это обусловлено неравноценностью хим. связи (по прочности, а иногда и по типу) в разных кристаллографич. направлениях - гетеродесмич-ностью (см. Кристаллическая структура). В рамках зонной теории твердого тела это приводит к тому, что потенц. рельеф "дна" зоны проводимости и "потолка" валентной зоны, определяемый характером кристаллич. структуры, очень сложен и в нек-рых кристаллографич. направлениях возможно перекрывание указанных зон. Соответственно и валентные электроны, осуществляющие хим. связь, де-локализуются вдоль определенных направлений в кристалле и становятся электронами проводимости. В то же время вдоль др. кристаллографич. направлений энергетич. зазор между дном зоны проводимости и потолком валентной зоны сохраняется и с ростом т-ры возможен активац. переход электронов между зонами и рост электрич. проводимости с т-рой, т.е. типичное полупроводниковое поведение. Напр., в графите, где ярко выражена слоистость структуры, электроны делокализованы в атомных слоях, перпендикулярных оси гексаген. призмы, к-рая является элементарной ячейкой. Вдоль этой оси атомные слои связаны слабыми ван-дер-ваальсовыми силами и в этом направлении сохраняется значит. межзонный зазор.

Принадлежность того или иного в-ва к полуметаллам обусловлена его электрофиз. св-вами. Если металлы-это в-ва, к-рые в кон-денсир. состоянии обладают дефицитом валентных электронов при формировании первой координац. сферы, то у полуметаллов никогда не м. б. дефицита валентных электронов, координац. число всегда меньше числа валентных электронов. В результате локализованные (двухцентровые) ковалентные связи образуются только в нек-рых кристаллографич. направлениях, в других же наблюдается делокализация связывающих орбиталейметаллах имеет место объемная делокализация). Поэтому простые в-ва с полуметаллич. св-вами в периодич. системе хим. элементов располагаются правее границы Цинтля (см. Полупроводники). Типичные их представители-графит, a-As, a-Sb, Bi. Из др. простых в-в полуметаллич. св-вами обладают Ро и At.

Сложные в-ва, включающие простые полуметаллы, также могут обладать полуметаллич. св-вами, если в их структуре сохраняется слоистость "анионообразователя", в качестве к-рого выступает полуметалл. Таковы нек-рые арсениды переходных металлов, антимониды и висмутиды. Однако этот класс в-в еще недостаточно изучен.

Применение полуметаллов до недавнего времени было ограниченным: в научной практике-для регистрации переходов диэлектрик-металл в сильных магн. полях (датчики напряженности магн. поля), в металлургии - в качестве присадок. Обнаружено, что мн. соед. As и Sb с металлами (арсениды и антимониды) - перспективные полупроводниковые материалы. В связи с этим интенсифицировалось их исследование и резко выросло произ-во.

Лит. Брандт Н.Б., Мощалков В. В., Полуметаллы, М., 1979; Угай Я А , Неорганическая химия, М., 1989. Я. А. Угай, В.З. Анохин


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн