二硒化铂

✍ dations ◷ 2025-06-29 13:26:54 #铂化合物,硒化物,半导体材料,1900年代发现的物质

二硒化铂是一种无机化合物,化学式为PtSe2。它是层状物质,可以分成薄层至三原子厚的单层。厚度不同,PtSe2可以展现出半金属或半导体特性。

二硒化铂在自然界中以硒铂矿(Sudovikovite)的形式存在,该矿以俄罗斯石油学家N.G. Sudovikov(1903 - 1966)命名。矿石的硬度在2到2.5之间。硒铂矿发现于俄罗斯卡累利阿共和国的Zaonezhie半岛的Velikaya Guba铀钒矿床的Srednyaya Padma矿区中。

在1909年,Minozzi第一个报道了通过相应的元素单质制备二硒化铂。

将铂薄箔在400℃时与硒蒸气加热可以得到二硒化铂。

铂的111晶面暴露于硒蒸气中,270℃可以形成单层PtSe2.

除了这些硒化法外,PtSe2也可以通过在水溶液中用硒化氢处理Pt(IV)得到,或者是加热四氯化铂和硒的混合物。

二硒化铂的晶体结构为CdI2,形成的是层状结构。每个单层有铂原子中心,硒原子在铂的上方和下方。这种结构也称为“1T”,属于三角晶系。每层仅由弱键结合在一起,因此可以将片剥离为双层或单层。

块状的PtSe2是半金属材料,单层是半导体材料。块状材料的电导率为620,000 S/m。

XPS光谱显示了在Pt 4f处有72.3eV的峰,在Pt 5p3/2有55.19和54.39eV的峰;Se 3d3/2和3d5/2分别有55.19和54.39eV的峰。

声子振动由红外活性A2u(Se在Pt面外振动)、Eu(层振动,Se相对于Pt)和拉曼活性A1g(Se顶部和底部原子沿相反方向205cm-1移动)、Eg(在平面Se原子相对于顶部和底部移动175cm−1)。在拉曼光谱中,当测量与入射光线垂直偏振的受激发射时,A1g被减弱。堆叠更多的层时,Eg模式发生红移。(双层材料为166cm−1,块状材料为155cm−1)。当厚度变化时,Alg排放仅略有变化。

对于单层,带隙为1.2eV(计算值),双层的为0.21eV(计算值)。对于三层或更厚的物质,会失去一个带隙并变为半金属性质。

PtSe2可以在特定气体(如二氧化氮)存在下改变其电导性。在几秒钟内,NO2吸附在PtSe2材料的表面,降低了电阻。当气体不存在时,大约一分钟内会回到高电阻的状态。PtSe2的塞贝克系数(英语:Seebeckcoefficient)为40 μV/K。

虽然二硒化铂是非磁性的,但是当存在高达10%的铂空位并且其被置于5%的应变下时,它预计将变为铁磁性。

二硒化铂的单层显示螺旋旋转纹理,对诸如此类的中心对称材料来说,这一性质并不是我们想要的。这个性质可能是由于局部偶极诱导的拉什巴效应(英语:Rashba effect),这意味着PtSe2是潜在的自旋电子材料。

目前已知的是水和氧在室温下仅与二硒化铂发生物理吸附,所对应的能量分别为−0.19 eV和−0.13 eV,远低于室温下发生反应所需的能量。

PtF4 · PtF6 · PtCl2 · PtCl4 · PtBr4 · PtI4 · PtO2 · PtSe2 · H2PtCl6

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