ஆஃபினியம் நைட்ரைடுகள்

ஆஃபினியம் நைட்ரைடுகள் (Hafnium nitrides) என்பவை, ஆஃபினியம் மற்றும் நைட்ரசன் ஆகிய தனிமங்களை இணைப்பதன் மூலம் உருவாகும் பல்வேறு உப்புகளாகும். இவற்றுள் மிக முக்கியமான இரண்டு சேர்மங்கள்: ஆஃபினியம்(III) நைட்ரைடு மற்றும் ஆஃபினியம்(IV) நைட்ரைடு என்பனவாகும். இவ்விரு சேர்மங்களில் எதனையும் ஆஃபினியம் ஆக்சைடிலிருந்து தயாரிக்க இயலாது. மாறாக, தனிம நிலையில் உள்ள உலோகத்திலிருந்தோ அல்லது வேறொரு ஆஃபினியம் நைட்ரைடு உப்பிலிருந்தோ மட்டுமே இவற்றைத் தயாரிக்க முடியும். ஏனெனில், ஆஃபினியம் ஆக்சைடை நைட்ரைடாக்கம் செய்ய முயலும்போது, அதற்குப் பதிலாக ஒரு 'ஆக்சிநைட்ரைடு' சேர்மமே உருவாகிறது.^[1]

HfN என்பது வெப்பத்தைத் தாங்கக்கூடிய ஒரு சேர்மமாகும். பொதுவாக ஒரு மெல்லிய படலப் பூச்சாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.^[2] இருப்பினும் மண்டல வெப்பமூட்டல் மொத்தப் பொருளை அளிக்கிறது.^[3] HfN பாறை-உப்பு படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. உபரி ஆஃபினியம் எலக்ட்ரான் பரவலாக்கப்படுவதால், HfN ஓர் உலோகமாகிறது. இது அறை வெப்பநிலையில் கடத்தும் தன்மையுடையது மற்றும் 8.8 K (−443.83 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலைக்குக் கீழே மீக்கடத்தும் தன்மையை வெளிப்படுத்துகிறது. இதன் பிரகாசமான தங்க நிறம், தங்க முலாம் பூசுவதற்கு ஒரு மலிவான மாற்றாகும்.^[4]

அடர் சிவப்பு நிற குறைக்கடத்தியான Hf₃N₄ அறை வெப்பநிலையில் உருவாவதில்லை. ஆனால் உயர் அமுத்த வைர அன்வில் கலத்தில் உயர் அழுத்தம், உயர் வெப்பநிலை தொகுப்பு தேவைப்படுகிறது. 18 கிகா பாசுக்கல் (180,000 வளிமண்டல அழுத்தம்) மற்றும் 2,800 கெல்வின் (4,580 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில், இது கனசதுர படிக அமைப்பை ஏற்றுக்கொண்டு, I43d என்ற இடக்குழுவின்படி மீண்டும் மீண்டும் வருகிறது.^[2] குறைந்த அழுத்தங்களில், கனசதுர அமைப்பு நிலைத்தன்மையற்றதாக நம்பப்படுகிறது, இது சிர்கோனியம்(IV) நைட்ரைடின் செஞ்சாய்சதுர அமைப்பாக சிதைவடைகிறது.^[4]^[5] இந்த அமைப்பு 19 கிகா பாசுக்கல் மற்றும் 2,000 கெல்வின் (3,140 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில் நேரடியாக உருவாகிறது. மேலும் மற்றொரு நிலைத்தன்மையற்ற நாற்கோண அமைப்பு 12 கிகா பாசுக்கல் மற்றும் 1,500 கெல்வின் (2,240 °பாரங்கீட்டு) வெப்பநிலையில் உருவாகிறது. கணக்கீட்டு ஆய்வுகள், இது HfN₁₀ சேர்மத்தில் உள்ள ஒரு சங்கிலியாக்க அயனி வழியாக, மிக அதிக வெப்பநிலையில் நைட்ரசனின் பலபடியாதலை வினையூக்கக்கூடும் என்று கூறுகின்றன.^[5]

வரையறுக்கப்பட்ட நைட்ரசன் கொண்ட அமைப்புகளில், ஆஃபினியம் Hf₃N₂-சேர்மத்தை உருவாக்குவதுடன், ஒரு திண்மக் கரைசல் ஆஃபினியம் கலப்புலோகத்தையும் உருவாக்குகிறது.^[6]

மேற்கோள்கள்

↑ Bazhanov, D. I.; Knizhnik, A. A.; Safonov, A. A.; Bagatur’yants, A. A.; Stoker, M. W.; Korkin, A. A. (2005-02-15). "Structure and electronic properties of zirconium and hafnium nitrides and oxynitrides" (in en). Journal of Applied Physics 97 (4). doi:10.1063/1.1851000. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0021-8979. Bibcode: 2005JAP....97d4108B. https://pubs.aip.org/jap/article/97/4/044108/914354/Structure-and-electronic-properties-of-zirconium.
1 2 Zerr, Andreas; Miehe, Gerhard; Riedel, Ralf (2003-03-01). "Synthesis of cubic zirconium and hafnium nitride having Th3P4 structure" (in en). Nature Materials 2 (3): 185–189. doi:10.1038/nmat836. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1476-1122. பப்மெட்:12612677. https://www.nature.com/articles/nmat836.
↑ Christensen, A. Nørlund; Kress, W.; Miura, M.; Lehner, N. (1983-07-15). "Phonon anomalies in transition-metal nitrides: HfN" (in en). Physical Review B 28 (2): 977–981. doi:10.1103/PhysRevB.28.977. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0163-1829. Bibcode: 1983PhRvB..28..977C. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.28.977.
1 2 Kroll, Peter (2003-03-25). "Hafnium Nitride with Thorium Phosphide Structure: Physical Properties and an Assessment of the Hf-N, Zr-N, and Ti-N Phase Diagrams at High Pressures and Temperatures" (in en). Physical Review Letters 90 (12). doi:10.1103/PhysRevLett.90.125501. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0031-9007. பப்மெட்:12688881. Bibcode: 2003PhRvL..90l5501K. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.90.125501.
1 2 Zhang, Jin; Oganov, Artem R.; Li, Xinfeng; Niu, Haiyang (2017-01-18). "Pressure-stabilized hafnium nitrides and their properties" (in en). Physical Review B 95 (2). doi:10.1103/PhysRevB.95.020103. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:2469-9950. Bibcode: 2017PhRvB..95b0103Z.
↑ Ushakov, Sergey V.; Navrotsky, Alexandra; Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (26 Aug 2019). "Carbides and nitrides of zirconium and hafnium". Materials (Basel: MDPI) 2019 (12): 2728. doi:10.3390/ma12172728. பப்மெட்:31454900. Bibcode: 2019Mate...12.2728U.

[1] Bazhanov, D. I.; Knizhnik, A. A.; Safonov, A. A.; Bagatur’yants, A. A.; Stoker, M. W.; Korkin, A. A. (2005-02-15). "Structure and electronic properties of zirconium and hafnium nitrides and oxynitrides" (in en). Journal of Applied Physics 97 (4). doi:10.1063/1.1851000. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0021-8979. Bibcode: 2005JAP....97d4108B. https://pubs.aip.org/jap/article/97/4/044108/914354/Structure-and-electronic-properties-of-zirconium.

[:0-2] 1 2 Zerr, Andreas; Miehe, Gerhard; Riedel, Ralf (2003-03-01). "Synthesis of cubic zirconium and hafnium nitride having Th3P4 structure" (in en). Nature Materials 2 (3): 185–189. doi:10.1038/nmat836. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1476-1122. பப்மெட்:12612677. https://www.nature.com/articles/nmat836.

[3] Christensen, A. Nørlund; Kress, W.; Miura, M.; Lehner, N. (1983-07-15). "Phonon anomalies in transition-metal nitrides: HfN" (in en). Physical Review B 28 (2): 977–981. doi:10.1103/PhysRevB.28.977. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0163-1829. Bibcode: 1983PhRvB..28..977C. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.28.977.

[:1-4] 1 2 Kroll, Peter (2003-03-25). "Hafnium Nitride with Thorium Phosphide Structure: Physical Properties and an Assessment of the Hf-N, Zr-N, and Ti-N Phase Diagrams at High Pressures and Temperatures" (in en). Physical Review Letters 90 (12). doi:10.1103/PhysRevLett.90.125501. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:0031-9007. பப்மெட்:12688881. Bibcode: 2003PhRvL..90l5501K. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.90.125501.

[:2-5] 1 2 Zhang, Jin; Oganov, Artem R.; Li, Xinfeng; Niu, Haiyang (2017-01-18). "Pressure-stabilized hafnium nitrides and their properties" (in en). Physical Review B 95 (2). doi:10.1103/PhysRevB.95.020103. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:2469-9950. Bibcode: 2017PhRvB..95b0103Z.

[6] Ushakov, Sergey V.; Navrotsky, Alexandra; Hong, Qi-Jun; van de Walle, Axel (26 Aug 2019). "Carbides and nitrides of zirconium and hafnium". Materials (Basel: MDPI) 2019 (12): 2728. doi:10.3390/ma12172728. பப்மெட்:31454900. Bibcode: 2019Mate...12.2728U.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]