三元氮化物材料的两步固相合成
材料科学
2021-08-19 v2
摘要
三元氮化物材料在光学、电子和难熔应用方面具有潜力，但其通过固相合成制备仍然具有挑战性。通常，利用高压或反应性气体来调节氮的有效化学势，但这些策略需要专用设备。在此，我们报道了一种使用离子交换反应的简单两步合成法，可制得岩盐型衍生的 MgZrN 和 MgNbN，以及层状 MgMoN。这三种化合物在低温下对施加磁场均表现出近乎温度无关且微弱的顺磁响应，表明产物为纯相。合成这些三元材料的关键在于初始低温步骤（300-450 C）以促进 Mg-M-N 键的形成。随后将产物退火（800-900 C）以增大三元产物的晶域。量热实验表明，初始反应温度由反应前驱体的相变决定，而直接加热至高温会导致分解。这些两步反应为其他块体三元氮化物的材料发现提供了合理指导。
引用
@article{arxiv.2106.09752,
title = {Two-step solid-state synthesis of ternary nitride materials},
author = {Paul K. Todd and M. Jewels Fallon and James R. Neilson and Andriy Zakutayev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.09752},
year = {2021}
}