Диосмийлютеций

Диосмийлютеций (LuOs₂) — интерметаллическое соединение лютеция и осмия с мольным соотношением 1 : 2. Относится к фазам Лавеса — плотноупакованным интерметаллидам типа AB₂. Внешне представляет собой кристаллические фрагменты или порошок светло-серого цвета с металлическим блеском.

Кристаллическая структура LuOs₂

Диосмийлютеций кристаллизуется в гексагональной фазе Лавеса типа MgZn₂ (структурный тип C14, пространственная группа P6₃/mmc, № 194). Параметры элементарной ячейки: a = 5,2571 Å, c = 8,6613 Å. Ячейка содержит 4 формульные единицы (12 атомов). Структуру можно представить как чередующиеся слои кагоме-сетки из атомов осмия, разделённые треугольными слоями атомов лютеция. Координационное число Lu в этой структуре — 16, Os — 12.

Молярная масса и плотность

Химические свойства

LuOs₂ не растворяется в воде, спиртах и органических растворителях. Гигроскопичностью не обладает, кристаллогидратов не образует. В нейтральных средах химически инертен: не реагирует с металлами, неметаллами, солями и оксидами при нормальных условиях. Реакции обмена возможны при взаимодействии с концентрированными кислотами и щелочами.

Сверхпроводящие свойства

Диосмийлютеций — сверхпроводник II рода. Критическая температура сверхпроводящего перехода T_c = 3,45 К. Переход подтверждён измерениями магнитной восприимчивости, электрического сопротивления и теплоёмкости на поликристаллических образцах. Нормализованный скачок теплоёмкости ΔC/γT_c = 1,41 указывает на объёмный характер сверхпроводимости. По расчётам зонной структуры, основной вклад в плотность состояний на уровне Ферми вносят 5d-состояния атомов осмия; LuOs₂ относится к классу осмиевых 5d-металлов со слабой куперовской связью (БКШ-предел).

По этому показателю LuOs₂ вписывается в ряд изоструктурных соединений: ScOs₂ (T_c = 5,36 К) и YOs₂ (T_c = 4,55 К).

Получение

В природе не встречается. Синтезируется дуговой плавкой стехиометрических количеств металлического осмия и лютеция чистотой не менее 99% в инертной атмосфере, с последующим отжигом при 800 °C для обеспечения фазовой однородности продукта.

Применение диосмийлютеция

Основная область применения LuOs₂ — исследования в области низкотемпературной сверхпроводимости: изучение механизмов сверхпроводящего перехода в гексагональных фазах Лавеса, разработка модельных систем для криоэлектронных устройств, работающих при температурах жидкого гелия (ниже 4,2 К). Соединение используется как объект исследования сверхпроводимости в кристаллической геометрии кагоме-решётки.

Смежные интерметаллиды серии: осмийтрилютеций OsLu₃ и диренийлютеций ReOs₂-аналог LuRe₂.

Форма поставки

Поставляется в виде кристаллического порошка или кусковых фрагментов. Объём партии, фасовка и документация согласовываются индивидуально по заявке.