Tellururo di mercurio
Il tellururo di mercurio è un composto chimico binario del mercurio e del tellurio con formula HgTe. È un semimetallo correlato al gruppo II-VI dei materiali semiconduttori.
| Tellururo di mercurio | |
|---|---|
 | |
| Nomi alternativi | |
| tellururo di mercurio(II) | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | HgTe |
| Peso formula (u) | 328.19 g/mol |
| Aspetto | cristalli cubici nerastri |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 235-108-9 |
| PubChem | 82914 e 101946380 |
| SMILES | [Te]=[Hg] |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/l, in c.s.) | 8100 |
| Temperatura di fusione | 670 °C |
| Indicazioni di sicurezza | |
Il tellururo di mercurio si trova in natura nella coloradoite.
Proprietà
modificaLe proprietà del tellururo di mercurio sotto elencate sono intese a temperatura e pressione standard, salvo diversa indicazione.[1][2][3]
| Grandezza | Valore |
|---|---|
| Struttura | Sfalerite |
| Costante di reticolo | 0,646 nm |
| Gruppo spaziale | F43m (gruppo n° 216) |
| Modulo di massa | 42,1 GPa |
| Coefficiente di dilatazione termica | 5,2×10−6 K−1 |
| Costante dielettrica statica | 20,8 |
| Costante dielettrica dinamica | 15,1 |
| Conduttività termica | 2,7 W·m2/(m·K) |
| Durezza | 2,7×107 kg/m2 |
Doping
modificaIl drogaggio di tipo può essere ottenuto con elementi come boro, alluminio, gallio o indio. Anche lo iodio e il ferro drogano il materiale di tipo . Il tellururo di mercurio è naturalmente di tipo a causa delle lacune del mercurio. Il drogaggio di tipo si ottiene anche introducendo zinco, rame, argento o oro.[1][2]
Chimica
modificaI legami del tellururo di mercurio sono deboli. La loro entalpia di formazione, circa -32 kJ/mol, è meno di un terzo del valore del relativo composto tellururo di cadmio. Il tellururo di mercurio è facilmente attaccato da acidi, come l'acido bromidrico.[1][2]
Formazione
modificaLa formazione è data da una fusione di mercurio e tellurio in presenza di un'elevata pressione di vapore di mercurio. Il tellururo di mercurio può anche essere ottenuto epitassialmente, ad esempio, mediante sputtering o mediante epitassia in fase vapore metalloorganica.[1][2]
Proprietà fisiche uniche
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Recentemente è stato dimostrato sia teoricamente che sperimentalmente che il pozzo quantico del tellururo di mercurio mostra un nuovo stato unico della materia: l'isolante topologico. In questa fase, mentre la massa è un isolante, la corrente può essere trasportata da stati elettronici confinati vicino ai bordi del campione. A differenza dell'effetto Hall quantistico, qui non è necessario alcun campo magnetico per creare questo comportamento unico. Inoltre, gli stati dei bordi aventi verso opposto portano proiezioni di spin opposte[5].
Note
modifica- ^ a b c d (EN) Brice, J. e Capper, P., Properties of mercury cadmium telluride, Inst of Engineering & Technology, 1987, ISBN 978-08-52-96473-6..
- ^ a b c d (EN) Capper, P., Properties of Narrow-Gap Cadmium-Based Compounds, Inst of Engineering & Technology, 1994, ISBN 0-85296-880-9.
- ^ (EN) N.Z. Boctor e G. Kullerud, Mercury selenide stoichiometry and phase relations in the mercury-selenium system, in Journal of Solid State Chemistry, vol. 62, n. 2, 1986, p. 177, DOI:10.1016/0022-4596(86)90229-X.
- ^ (EN) Joseph Spencer, John Nesbitt, Harrison Trewhitt, Reza Kashtiban, Gavin Bell, Victor Ivanov, Eric Faulques e David Smith, Raman Spectroscopy of Optical Transitions and Vibrational Energies of ~1 nm HgTe Extreme Nanowires within Single Walled Carbon Nanotubes (PDF), in ACS Nano, vol. 8, n. 9, 2014, pp. 9044–52, DOI:10.1021/nn5023632.
- ^ (EN) M. König, S. Wiedmann, C. Brüne, A. Roth, H. Buhmann, L.W. Molenkamp, X.L. Qi e S.C. Zhang, Quantum Spin Hall Insulator State in HgTe Quantum Wells, in Science, vol. 318, n. 5851, 2007, pp. 766–770, DOI:10.1126/science.1148047.
Voci correlate
modificaAltri progetti
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Collegamenti esterni
modifica- (EN) mercury telluride, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
