» » Оксид европия(II)

Оксид европия(II)

18.12.2020


Оксид европия(II) — бинарное неорганическое соединение металла европия и кислорода с формулой EuO, тёмно-красные кристаллы, реагирует с водой.

Получение

  • Восстановление оксида европия(III) углеродом или европием:
E u 2 O 3 + C   → 1300 o C   2 E u O + C O {displaystyle {mathsf {Eu_{2}O_{3}+C {xrightarrow {1300^{o}C}} 2EuO+CO}}} E u 2 O 3 + E u   → 1220 o C , A r   3 E u O {displaystyle {mathsf {Eu_{2}O_{3}+Eu {xrightarrow {1220^{o}C,Ar}} 3EuO}}}
  • Взаимодействием оксигалогенидов европия с гидридом лития в вакууме при 600—800 °C
  • Восстановлением оксида европия(III) лантаном при 1300—1500 °C
  • Восстановлением оксида европия(III) гидридом европия при 800 °C

Физические свойства

Оксид европия(II) образует тёмно-красные кристаллы кубической сингонии с периодом решетки 0,51439 нм.

Является ферромагнитным полупроводником с температурой Кюри Тк = 69,3 К и шириной запрещенной энергетической зоны 1,12 эВ. Температура Кюри может быть повышена легированием или приложением внешнего давления.

Вследствие наличия зависимости сдвига края оптического поглощения от степени магнитного порядка в структуре и внешнего магнитного поля, есть возможность регулировать собственную и примесную проводимость оксида европия(II). Для оксида европия(II) при понижении температуры от Тк до 20 К этот сдвиг составляет 0,25 эВ. Следует также отметить, что благодаря большому значению магнитного момента иона европия в состоянии насыщения (~7 μБ) и величине намагниченности насыщения (2,43 Тл), носители тока в монооксиде европия почти на 100 % поляризованы по спину.

Важным физическим свойством EuO, богатым на металлическую фазу, является наличие перехода металл-диэлектрик. Данный переход сопровождается резким повышением сопротивления на 13 порядков близ температуры Кюри при определенных условиях. При температурном диапазоне всего лишь в несколько кельвинов, этот скачок сопротивления является самым большим среди всех известных материалов.

Удельное электрическое сопротивление: 108−1010 Ом·см

Температура Кюри-Вейса: 76 К

Химические свойства

  • Реагирует с холодной водой:
E u O + H 2 O   →   E u ( O H ) 2 {displaystyle {mathsf {EuO+H_{2}O {xrightarrow {}} Eu(OH)_{2}}}}
  • Реагирует с горячей водой:
2 E u O + 4 H 2 O   →   2 E u ( O H ) 3 + H 2 ↑ {displaystyle {mathsf {2EuO+4H_{2}O {xrightarrow {}} 2Eu(OH)_{3}+H_{2}uparrow }}}
  • Реагирует с разбавленными холодными кислотами:
E u O + 2 H C l   →   E u C l 2 + H 2 O {displaystyle {mathsf {EuO+2HCl {xrightarrow {}} EuCl_{2}+H_{2}O}}}
  • Реагирует с концентрированными горячими кислотами:
E u O + 4 H N O 3   → 90 o C   E u ( N O 3 ) 3 + N O 2 ↑ + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {EuO+4HNO_{3} {xrightarrow {90^{o}C}} Eu(NO_{3})_{3}+NO_{2}uparrow +2H_{2}O}}}

Применение

Один из потенциальных материалов для применения в спинтронике вследствие высокой спиновой поляризации.