பிளாட்டினம் இருசெலீனைடு
| பெயர்கள் | |
|---|---|
| வேறு பெயர்கள்
பிளாட்டினம்(IV) செலீனைடு
சுடோவிகோவைட்டு | |
| இனங்காட்டிகள் | |
12038-26-5 
| |
| ChemSpider | 103869865
|
InChI
| |
| யேமல் -3D படிமங்கள் | Image |
| பப்கெம் | 101946448 |
| |
| பண்புகள் | |
| PtSe2 | |
| வாய்ப்பாட்டு எடை | 353.03 g·mol−1 |
| தோற்றம் | ஒளிபுகாது, உலோக மஞ்சள் வெண்மை |
| அடர்த்தி | 9.54 |
| உருகுநிலை | சிதைவடையும் |
| insoluble | |
| Band gap | 0 (bulk) 1.3 eV monolayer |
| கட்டமைப்பு | |
| படிக அமைப்பு | இடக்குழு P3m1 164 அறுகோணம் |
| Lattice constant | a = 3.728[1], c = 5.031 |
| ஒருங்கிணைவு வடிவியல் |
எண்முகம் |
| தொடர்புடைய சேர்மங்கள் | |
| ஏனைய எதிர் மின்னயனிகள் | பிளாட்டினம் டைசல்பைடு பிளாட்டினம் டைதெலூரைடு PtSeTe PtSSe |
| ஏனைய நேர் மின்அயனிகள் | வெர்பீக்கைட்டு NiSeTe |
மாறுதலாக ஏதும் சொல்லவில்லை என்றால் கொடுக்கப்பட்ட தரவுகள் யாவும் பொருள்கள் அவைகளின் இயல்பான வெப்ப அழுத்த நிலையில் (25°C, 100kPa) இருக்கும். | |
பிளாட்டினம் இருசெலீனைடு (Platinum diselenide) என்பது PtSe2 என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு என்ற பெயராலும் இச்சேர்மம் அழைக்கப்படுகிறது. ஓர் இடைநிலை உலோக டைசால்கோசனைடு சேர்மமான இது மூன்று அணுக்கள் தடிமன் கொண்ட அடுக்குகளாகப் பிரிக்கக்கூடிய ஓர் அடுக்குப் பொருளாகும். தடிமனைப் பொறுத்து பிளாட்டினம் இருசெலீனைடு உலோகமாகவோ அல்லது குறைக்கடத்தியாகவோ செயல்பட முடியும்.
தயாரிப்பு
[தொகு]1909ஆம் ஆண்டில் பிளாட்டினம், செலீனியம் தனிமங்களிலிருந்து பிளாட்டினம் இருசெலீனைடை தயாரிக்கலாம் என முதன்முதலில் அறிக்கை அளித்தவர் மினோசி என்பவராவார்.[2]
பிளாட்டினத்தின் மெல்லிய படலங்களை செலீயம் ஆவியில் 400 °செல்சியசு வெப்பநிலையில் சூடாக்குவதன் மூலம் பிளாட்டினம் டைசெலீனைடை உருவாக்க முடியும்.[3][4] 270 °செல்சியசு வெப்பநிலையில் செலீனியம் ஆவிக்கு வெளிப்படும் ஒரு பிளாட்டினம் 111 மேற்பரப்பு PtSe2 சேர்மத்தின் ஒற்றை அடுக்கை உருவாக்குகிறது.[5]
இந்த செலீனியாக்க முறைகளுக்கு மேலதிகமாக, நீர்க்கரைசலிலிருந்து வீழ்படிவாக்கப்பட்ட Pt(IV) உடன் ஐதரசன் செலீனைடு சேர்த்து சூடுபடுத்தியோ அல்லது தனிம செலீனியத்துடன் பிளாட்டினம் டெட்ராகுளோரைடை சூடாக்குவதன் மூலமோ பிளாட்டினம் இருசெலீனைடை உருவாக்க முடியும்.[2]
இயற்கைத் தோற்றம்
[தொகு]பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு இயற்கையாகவே சுடோவிகோவைட்டு என்ற கனிமமாகக் காணப்படுகிறது. 1903 முதல் 1966 வரையில் வாழ்ந்த உருசிய பாறையியல் வல்லுநர் என்.ஜி. சுடோவிகோவின் நினைவாக இக்கனிமத்திற்கு சுடோவிகோவைட்டு எனப் பெயரிடப்பட்டது. இந்த கனிமத்தின் கடினத்தன்மை 2 முதல் 2.5 வரை உள்ளது. உருசியாவின் கரேலியா குடியரசின் இயாவோனேசி தீபகற்பத்தில் உள்ள வெலிகாயா குபா யுரேனியம்-வனடியம் படிவுகளில் உள்ள சிரெட்னியாயா பத்மா சுரங்கத்தில் சுடோவிகோவைட்டு காணப்பட்டது.[6]
பண்புகள்
[தொகு]பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு காட்மியம் அயோடைடின் கட்டமைப்பில் படிகங்களை உருவாக்குகிறது. இதன் பொருள் இவ்வேதிப்பொருள் அடுக்குகளை உருவாக்குகிறது என்பதாகும். ஒவ்வொரு ஒற்றை அடுக்குகளும் பிளாட்டினம் அணுக்களின் மையப் படுக்கையைக் கொண்டுள்ளன. மேலேயும் கீழேயும் செலீனியம் அணுக்களின் ஒரு தாள் உள்ளது. இந்த அமைப்பு "1T" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஒரு முக்கோண அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. அடுக்குகள் பலவீனமாக மட்டுமே பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் அடுக்குகளை இரு அடுக்குகள் அல்லது ஒற்றை அடுக்குகளாக வெளியேற்ற முடியும்.[7]
மொத்தமாகப் பயன்படுத்தும்போது இந்தப் பொருள் அரை-உலோகமாக இருக்கும். ஆனால் சில அடுக்குகளாகக் குறைக்கப்படும்போது இது ஒரு குறைக்கடத்தியாக மாறுகிறது.[7][8] மொத்தப் பொருளின் கடத்துத்திறன் 620,000 சிமென்சு/மீட்டர் ஆகும்.[9]
எக்சு கதிர் ஒளிமின்துகள் நிறநிரலியல் பிளாட்டினம் 4f மையத்திலிருந்து 72.3 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டில் உச்சத்தைக் காட்டுகிறது. மேலும் Pt 5p3/2,[7] Se 3d3/2 மற்றும் 3d5/2 மையங்களிலிருந்தும் 55.19 மற்றும் 54.39 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டில் உச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது.[5]
போனான் எனப்படும் ஒலி ஆற்றல் கற்றையின் அதிர்வுகள் அகச்சிவப்பு செயலில் உள்ள A2u (பிளாட்டினத்திற்கு எதிரே உள்ள தளத்திலிருந்து Se அதிர்வுறும்) நியமிக்கிறது. Eu (அடுக்கு அதிர்வில், பிளாட்டினத்திற்கு எதிரே உள்ள Se), ராமன் செயலில் உள்ள A1g (தளத்தில் மேல் மற்றும் கீழ் அணுக்கள் எதிரெதிர் திசைகளில் தளத்திலிருந்து வெளியேறும் 205 செ.மீ−1), Eg (தளத்தில், மேல் மற்றும் கீழ் Se அணுக்கள் எதிரெதிர் 175 செ.மீ−1) ஆகியவற்றால் குறிக்கப்படுகின்றன. ராமன் நிறமாலையில், உள்வரும் கதிர்களுக்கு செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட தூண்டப்பட்ட உமிழ்வுகள் அளவிடப்படும்போது A1g குறைகிறது. அதிக அடுக்குகள் அடுக்கி வைக்கப்படும்போது Eg பயன்முறை சிவப்பு-மாற்றப்படுகிறது. (இரு அடுக்குக்கு 166 செ.மீ−1 மற்றும் மொத்தப் பொருளுக்கு 155 செ.மீ−1) தடிமன் மாறுபடும் போது மட்டுமே A1g உமிழ்வு சிறிது மாற்றத்தைக் கொண்டிருக்கும்.[7]
ஒற்றை அடுக்குகளுக்கான ஆற்றல் இடைவெளி 1.2 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டாகவும், இரட்டை அடுக்குகளுக்கு 0.21 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டாகவும் ஆகவும் கணக்கிடப்படுகிறது. மூன்றாவது அடுக்கு அல்லது தடிமனாக இருந்தால், பொருள் ஆற்றல் இடைவெளியை இழந்து அரை உலோகமாக மாறுகிறது.[5]
நைட்ரசன் டை ஆக்சைடு போன்ற குறிப்பிட்ட வாயுக்களின் முன்னிலையில் பிளாட்டினம் செலீனைடு அதன் கடத்துத்திறனை மாற்ற முடியும். சில வினாடிகளுக்குள், NO2, PtSe2 பொருளின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சி எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. வாயு இல்லாதபோது, அதிக எதிர்ப்பு ஒரு நிமிடத்தில் மீண்டும் திரும்பும்.[3]
பிளாட்டினம் இருசெலீனைடின் சீபெக்கு குணகம் 40 μவோல்ட்டு/கெல்வின்.[10]
பழமையான பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு காந்தமற்றது என்றாலும், பிளாட்டினம் காலியிடங்கள் மற்றும் திரிபு இருப்பது காந்தத்தன்மையைத் தூண்டும் என்று கணிக்கப்பட்டது.[11] பின்னர் வந்த காந்த-போக்குவரத்து ஆய்வுகள்[12] குறைபாடுள்ள பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு காந்த பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது என்பதைக் காட்டுகின்றன. காந்த Pt-காலியிடங்களுக்கு இடையிலான RKKY தொடர்பு காரணமாக, இது அடுக்கு சார்ந்த பெரோ காந்த அல்லது எதிர்பெரோ காந்த நடத்தைக்கு வழிவகுக்கிறது.
பிளாட்டினம் இருசெலீனைடின் ஒற்றை அடுக்குகள் சுருள் சுழல் அமைப்பைக் காட்டுகின்றன. இது போன்ற மைய சமச்சீர் பொருட்களுக்கு இவ்வமைப்பு எதிர்பார்க்கப்படுவதில்லை. இந்தப் பண்பு உள்ளூர் இருமுனை தூண்டப்பட்ட ரசுபா விளைவு காரணமாக இருக்கலாம். இதன் பொருள் பிளாட்டினம் இருசெலீனைடு ஒரு சாத்தியமான சுழல்-மின்னழுத்தப் பொருள் என்பதாகும்.[13]
வினைகள்
[தொகு]நீர் −0.19 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு ஆற்றலுடன் பிளாட்டினம் டைசெலீனைடை மேற்பரப்பில் உறிஞ்ச முடியும். அதேபோல் −0.13 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு ஆற்றலுடன் ஆக்சிசனையும் உறிஞ்சும். தண்ணீரும் ஆக்சிசனும் அறை வெப்பநிலையில் வினைபுரிவதில்லை, ஏனெனில் மூலக்கூறுகளைப் பிரிக்க குறிப்பிடத்தக்க ஆற்றல் தேவைப்படும்.[9]
ஒப்பீடு
[தொகு]பலேடியம் டைசெலீனைடு வேறுபட்ட மாற்றியமைக்கப்பட்ட பைரைட்டு அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. பலலேடியம் டைதெலூரைடு பிளாட்டினம் டைசெலீனைடு போன்ற கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.[14] பிளாட்டினம் டைசல்பைடு ஒரு குறைக்கடத்தியாகும். பிளாட்டினம் டைதெலூரைடு உலோகத்தின் இயல்புடையது.
பிளாட்டினம் மற்றும் செலீனியம் கொண்ட அணைவுச் சேர்மங்களும் அறியப்படுகின்றன. அவற்றில் நான்கிணைய சால்கோசனைடுகள் Rb2Pt3USe6 மற்றும் Cs2Pt3USe6 ஆகியவை அடங்கும்.[15]
இயாகுட்டிங்கைட்டு என்பது ஒரு மும்மை பிளாட்டினம் செலீலினைடு HgPtSe3 ஆகும்.[16]
பயன்
[தொகு]பிளாட்டினம் இருசெலீனைடு ஓர் ஒளியுணரியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.[17] மேலும் இது ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுகிறது. புல விளைவு திரிதடையங்களில் கட்டமைக்கப்படுகிறது.
கிராபீனுடன் இணைந்து, இதுவோர் ஒளிச்சேர்க்கை வினையூக்கியாகப் பயன்படுகிறது. நீர் மற்றும் ஆக்சிசனை வினைத்திறன் மிக்க ஐதராக்சில் இயங்குறுப்பு மற்றும் மீயாக்சைடாக மாற்றுகிறது. போட்டான்கள், துளைகள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களை உருவாக்கும் போது இந்த வினை செயல்படுகிறது. துளைகள் ஐதராக்சைடை நடுநிலையாக்கி ஐதராக்சிலை உருவாக்க முடியும். மேலும் எலக்ட்ரான்கள் மீயாக்சைடை ஆக்சைடை உருவாக்க ஆக்சினுடன் இணைகின்றன. இந்த வினை இனங்கள் கரிமப் பொருளை கனிமமாக்க முடியும்.
மேற்கோள்கள்
[தொகு]- ↑ Guo, G Y; Liang, W Y (10 March 1986). "The electronic structures of platinum dichalcogenides: PtS2 , PtSe2 and PtTe2". Journal of Physics C: Solid State Physics 19 (7): 995–1008. doi:10.1088/0022-3719/19/7/011. Bibcode: 1986JPhC...19..995G.
- ↑ 2.0 2.1 Grønvold, Fredrik; Haakon, Haraldsen; Kjekshus, Arne (1960). "On the sulfides, selenides and tellurides of platinum". Acta Chemica Scandinavica 14 (9): 1879–1893. doi:10.3891/acta.chem.scand.14-1879. http://actachemscand.org/pdf/acta_vol_14_p1879-1893.pdf.
- ↑ 3.0 3.1 "Ultra-fast, ultra-sensitive PtSe2 gas sensors". PhysOrg. 13 January 2017. Retrieved 17 March 2017.
- ↑ Yim, Chanyoung; Lee, Kangho; McEvoy, Niall; O’Brien, Maria; Riazimehr, Sarah; Berner, Nina C.; Cullen, Conor P.; Kotakoski, Jani et al. (25 October 2016). "High-Performance Hybrid Electronic Devices from Layered PtSe2 Films Grown at Low Temperature". ACS Nano 10 (10): 9550–9558. doi:10.1021/acsnano.6b04898. பப்மெட்:27661979.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 Wang, Yeliang; Li, Linfei; Yao, Wei; Song, Shiru; Sun, J. T.; Pan, Jinbo; Ren, Xiao; Li, Chen et al. (10 June 2015). "Monolayer PtSe2, a New Semiconducting Transition-Metal-Dichalcogenide, Epitaxially Grown by Direct Selenization of Pt". Nano Letters 15 (6): 4013–4018. doi:10.1021/acs.nanolett.5b00964. பப்மெட்:25996311. Bibcode: 2015NanoL..15.4013W. https://zenodo.org/record/3452499.
- ↑ "Sudovikovite: Sudovikovite mineral information and data". www.mindat.org. Retrieved 19 March 2017.
- ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 O’Brien, Maria; McEvoy, Niall; Motta, Carlo; Zheng, Jian-Yao; Berner, Nina C; Kotakoski, Jani; Elibol, Kenan; Pennycook, Timothy J et al. (13 April 2016). "Raman characterization of platinum diselenide thin films". 2D Materials 3 (2): 021004. doi:10.1088/2053-1583/3/2/021004. Bibcode: 2016TDM.....3b1004O.
- ↑ Ciarrocchi, Alberto; Avsar, Ahmet; Ovchinnikov, Dmitry; Kis, Andras (2018-03-02). "Thickness-modulated metal-to-semiconductor transformation in a transition metal dichalcogenide" (in En). Nature Communications 9 (1): 919. doi:10.1038/s41467-018-03436-0. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:2041-1723. பப்மெட்:29500434. Bibcode: 2018NatCo...9..919C.
- ↑ 9.0 9.1 Zhao, Yuda; Qiao, Jingsi; Yu, Zhihao; Yu, Peng; Xu, Kang; Lau, Shu Ping; Zhou, Wu; Liu, Zheng et al. (February 2017). "High-Electron-Mobility and Air-Stable 2D Layered PtSe2 FETs". Advanced Materials 29 (5): 1604230. doi:10.1002/adma.201604230. பப்மெட்:27886410. Bibcode: 2017AdM....2904230Z.
- ↑ Hulliger, F. (March 1965). "Electrical properties of some nickel-group chalcogenides". Journal of Physics and Chemistry of Solids 26 (3): 639–645. doi:10.1016/0022-3697(65)90140-X. Bibcode: 1965JPCS...26..639H.
- ↑ Zulfiqar, Muhammad; Zhao, Yinchang; Li, Geng; Nazir, Safdar; Ni, Jun (3 November 2016). "Tunable Conductivity and Half Metallic Ferromagnetism in Monolayer Platinum Diselenide: A First-Principles Study". The Journal of Physical Chemistry C 120 (43): 25030–25036. doi:10.1021/acs.jpcc.6b06999.
- ↑ Avsar, Ahmet; Ciarrocchi, Alberto; Pizzochero, Michele; Unuchek, Dmitrii; Yazyev, Oleg V.; Kis, Andras (July 2019). "Defect induced, layer-modulated magnetism in ultrathin metallic PtSe2" (in en). Nature Nanotechnology 14 (7): 674–678. doi:10.1038/s41565-019-0467-1. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1748-3387. பப்மெட்:31209281. Bibcode: 2019NatNa..14..674A.
- ↑ Yao, Wei; Wang, Eryin; Huang, Huaqing; Deng, Ke; Yan, Mingzhe; Zhang, Kenan; Miyamoto, Koji; Okuda, Taichi et al. (31 January 2017). "Direct observation of spin-layer locking by local Rashba effect in monolayer semiconducting PtSe2 film". Nature Communications 8: 14216. doi:10.1038/ncomms14216. பப்மெட்:28139646. Bibcode: 2017NatCo...814216Y.
- ↑ Dey, Sandip; Jain, Vimal K. (2004). "Platinum group metal chalcogenides". Platinum Metals Review 48 (1): 16–29. doi:10.1595/003214004X4811629. http://www.platinummetalsreview.com/pdf/16-29-pmr-jan04.pdf.
- ↑ Oh, George N.; Choi, Eun Sang; Ibers, James A. (2 April 2012). "Syntheses and Characterization of Nine Quaternary Uranium Chalcogenides Among the Compounds A2 M3 UQ6(A = K, Rb, Cs; M = Pd, Pt; Q = S, Se)". Inorganic Chemistry 51 (7): 4224–4230. doi:10.1021/ic2027048. பப்மெட்:22424143.
- ↑ Drabek, M.; Vymazalova, A.; Cabral, A. R. (10 July 2012). "THE SYSTEM Hg-Pt-Se AT 400 C: PHASE RELATIONS INVOLVING JACUTINGAITE". The Canadian Mineralogist 50 (2): 441–446. doi:10.3749/canmin.50.2.441. Bibcode: 2012CaMin..50..441D.
- ↑ Zeng, Longhui; Han, Wei; Wu, Shuo-En; Wu, Di; Lau, Shu Ping; Tsang, Yuen Hong (November 2022). "Graphene/PtSe/Pyramid Si van Der Waals Schottky Junction for Room-Temperature Broadband Infrared Light Detection". IEEE Transactions on Electron Devices 69 (11): 6212–6216. doi:10.1109/TED.2022.3208854. Bibcode: 2022ITED...69.6212Z.
