Samariumhexaborid

Kristallstruktur
	_ Sm3+ 0 _ B
Allgemeines
Name	Samariumhexaborid
Verhältnisformel	SmB6
Kurzbeschreibung	blauer Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	234-536-3
ECHA-InfoCard	100.031.384
Wikidata	Q7408855
Eigenschaften
Molare Masse	215,22 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Dichte	5,07 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	2580 °C[2]
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze [1]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Samariumhexaborid ist eine anorganische chemische Verbindung des Samariums und neben SmB₄, SmB₆ und dem instabilen Sm₂B₅ eines der bekannten Samariumboride.[2]

Gewinnung und Darstellung

Samariumhexaborid kann durch Reaktion von Samarium(III)-chlorid oder Samarium(III)-oxid mit Bor(III)-oxid und Magnesium oder durch Reaktion von Samarium(III)-oxid/Samarium(III)-chlorid mit Natriumborhydrid gewonnen werden.[3][4][2]

\mathrm {Sm_{2}O_{3}+6\ B_{2}O_{3}+21\ Mg\longrightarrow 2\ SmB_{6}+21\ MgO}

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Reaktion von Samarium(III)-oxid mit Borcarbid, Bor oder Bor/Kohlenstoff-Gemischen bei 1000 bis 2000 °C im Vakuum.[2]

Eigenschaften

Samariumhexaborid ist ein blauer Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist.[1] Er besitzt eine kubische Kristallstruktur vom Caesiumchloridtyp mit der Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221 und ist ein Halbleiter.[5] Er ist bei tiefen Temperaturen ein topologischer Isolator, ein Kondo-Isolator.[6][7]

Verwendung

Samariumhexaborid kann als Steuermaterial für Atomreaktoren verwendet werden.[8]

Einzelnachweise

Datenblatt Samarium boride, 99.9% bei AlfaAesar, abgerufen am 18. Juni 2016 (PDF) (JavaScript erforderlich).
Duygu Ağaoğulları, Özge Balcı, M. Lütfi Öveçoğlu, C. Suryanarayana, İsmail Duman: Synthesis of bulk nanocrystalline samarium hexaboride. In: Journal of the European Ceramic Society. Band 35, Nr. 15, 15. August 2015, ISSN 0955-2219, S. 4121–4136, doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.037 (researchgate.net).
Issues in Chemistry and General Chemical Research: 2011 Edition. ScholarlyEditions, 2012, ISBN 1-4649-6329-0 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
Lihong Bao, Luomeng Chao, Yingjie Li, Ming Ming, B. Yibole, O. Tegus: SmB6 nanoparticles: Synthesis, valence states, and magnetic properties. In: Journal of Alloys and Compounds. 651, 2015, S. 19, doi:10.1016/j.jallcom.2015.06.086.
Prasanta Misra: Heavy-Fermion Systems. Elsevier, 2007, ISBN 978-0-08-055467-9, S. 324 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
D. J. Kim, J. Xia, Z. Fisk: Topological surface state in the Kondo insulator samarium hexaboride. In: Nature Materials. 13, 2014, S. 466, doi:10.1038/nmat3913.
G. Li, Z. Xiang, F. Yu, T. Asaba, B. Lawson, P. Cai, C. Tinsman, A. Berkley, S. Wolgast, Y. S. Eo, D.-J. Kim, C. Kurdak, J. W. Allen, K. Sun, X. H. Chen, Y. Y. Wang, Z. Fisk, L. Li: Two-dimensional Fermi surfaces in Kondo insulator SmB6. In: Science. 346, 2014, S. 1208, doi:10.1126/science.1250366.
Rainer Pöttgen, Dirk Johrendt: Intermetallics Synthesis, Structure, Function. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2014, ISBN 978-3-486-85618-7, S. 72 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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[Alfa-1] Datenblatt Samarium boride, 99.9% bei AlfaAesar, abgerufen am 18. Juni 2016 (PDF) (JavaScript erforderlich).

[10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.037-2] Duygu Ağaoğulları, Özge Balcı, M. Lütfi Öveçoğlu, C. Suryanarayana, İsmail Duman: Synthesis of bulk nanocrystalline samarium hexaboride. In: Journal of the European Ceramic Society. Band 35, Nr. 15, 15. August 2015, ISSN 0955-2219, S. 4121–4136, doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.037 (researchgate.net).

[3] Issues in Chemistry and General Chemical Research: 2011 Edition. ScholarlyEditions, 2012, ISBN 1-4649-6329-0 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[DOI10.1016/j.jallcom.2015.06.086-4] Lihong Bao, Luomeng Chao, Yingjie Li, Ming Ming, B. Yibole, O. Tegus: SmB6 nanoparticles: Synthesis, valence states, and magnetic properties. In: Journal of Alloys and Compounds. 651, 2015, S. 19, doi:10.1016/j.jallcom.2015.06.086.

[Prasanta_Misra-5] Prasanta Misra: Heavy-Fermion Systems. Elsevier, 2007, ISBN 978-0-08-055467-9, S. 324 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[DOI10.1038/nmat3913-6] D. J. Kim, J. Xia, Z. Fisk: Topological surface state in the Kondo insulator samarium hexaboride. In: Nature Materials. 13, 2014, S. 466, doi:10.1038/nmat3913.

[DOI10.1126/science.1250366-7] G. Li, Z. Xiang, F. Yu, T. Asaba, B. Lawson, P. Cai, C. Tinsman, A. Berkley, S. Wolgast, Y. S. Eo, D.-J. Kim, C. Kurdak, J. W. Allen, K. Sun, X. H. Chen, Y. Y. Wang, Z. Fisk, L. Li: Two-dimensional Fermi surfaces in Kondo insulator SmB6. In: Science. 346, 2014, S. 1208, doi:10.1126/science.1250366.

[Rainer_Pöttgen,_Dirk_Johrendt-8] Rainer Pöttgen, Dirk Johrendt: Intermetallics Synthesis, Structure, Function. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2014, ISBN 978-3-486-85618-7, S. 72 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).