Теллурид хрома (Cr2Te3)

Описание

Теллурид хрома (Chromium telluride, Cr2Te3, CAS 12053-39-3) — неорганическое соединение хрома и теллура, известное также как сесквителлурид хрома.

Основные атрибуты

• CAS №: 12053-39-3
• Химическая формула: Cr, Te (Cr2Te3)
• Молекулярный вес: 486,79
• Точная масса: 495,615
• Номер ЕС: 235-003-8
• PSA: 0
• XLogP3: -0,9174

Физико-химические характеристики

• Внешний вид: серо-чёрный порошок
• Плотность: 7,0
• Температура плавления: около 1300 °C
• Растворимость в воде: нерастворим

Класс вещества и свойства

Бинарное соединение хрома и теллура — халькогенид переходного металла. Двумерный теллурид хрома проявляет сильное ферромагнитное упорядочение с высокой коэрцитивностью при низких температурах и парамагнитное поведение при приближении к комнатной температуре; для материала характерен фазовый переход, близкий к комнатной температуре. По сравнению с чистым гадолинием, Cr2Te3 демонстрирует усиленный магнитокалорический эффект при комнатной температуре в широком рабочем диапазоне температур.

Область применения

Благодаря сочетанию магнитных и электронных свойств теллурид хрома рассматривается для перспективных технологий: магнитного охлаждения (магнитокалорический эффект), в качестве ферромагнетика для эффекта близости в гетероструктурах с магнитными топологическими изоляторами (общие химические элементы упрощают совместный рост тонких плёнок), а также в спинтронике — как материал семейства скирмионных соединений с потенциалом для устройств квантовых технологий. Применяется при производстве электронных и оптоэлектронных устройств, включая магнитную память, полупроводниковые лазеры и светодиоды.

Информация по технике безопасности

• Транспортные коды: ООН 3284, класс 6.1, группа упаковки III
• WGK Германия: 3
• Код класса опасности: 20/21/22-36/37/38
• Инструкции по технике безопасности: 26-36

Отметки об опасности в дампе не приведены; GHS-фразы H и P для соединения в доступных источниках не найдены и не приводятся во избежание недостоверных данных.

Значение двумерных магнитных материалов

Обнаружение устойчивого дальнего магнитного порядка в слоистых двумерных материалах, к которым относится и теллурид хрома, стало значимым открытием в физике конденсированного состояния: ранее считалось, что подобное магнитное упорядочение возможно только в объёмных трёхмерных кристаллах. Это открыло направление ван-дер-ваальсовых магнитов — атомарно тонких слоёв, которые можно комбинировать с другими двумерными материалами (графеном, дихалькогенидами переходных металлов) для создания гетероструктур с заданными электронными и магнитными свойствами.

Место среди теллуридов хрома

Помимо Cr2Te3, в системе хром — теллур известны и другие стехиометрические соотношения, в частности CrTe и CrTe3, отличающиеся магнитными характеристиками и температурами фазовых переходов; выбор конкретного состава определяется требованиями конкретного устройства спинтроники или магнитокалорического применения.

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом виде, в герметичной таре, с учётом транспортного кода ООН 3284 (класс 6.1, группа упаковки III) и приведённых старых кодов классов опасности и техники безопасности (R- и S-фразы).

Значение двумерных магнитных материалов

Открытие устойчивого магнетизма в слоистых двумерных материалах, включая теллуриды хрома, изменило представления о том, что дальний магнитный порядок возможен только в трёхмерных структурах, и открыло направление ван-дер-ваальсовых магнитов — атомарно тонких слоёв, которые можно комбинировать с другими двумерными материалами для создания гетероструктур с заданными свойствами.

Место среди теллуридов хрома

Помимо Cr2Te3, известны и другие соотношения хрома и теллура — в частности, CrTe и CrTe3 — с несколько различающимися магнитными характеристиками и температурами фазовых переходов; выбор конкретного стехиометрического состава определяется требованиями конкретного устройства спинтроники или магнитокалорического применения.

Методы получения тонких плёнок

Для исследовательских и прикладных целей теллурид хрома выращивают в виде тонких плёнок методами молекулярно-лучевой эпитаксии и химического осаждения из газовой фазы — контроль толщины и стехиометрии слоя напрямую определяет магнитные и электронные характеристики получаемого материала.