Трисамарийиндий

Трисамарийиндий (Sm₃In) — интерметаллическое соединение самария и индия стехиометрического состава 3:1. Материал имеет вид кристаллов светло-серого цвета с металлическим отливом. В природе не встречается — получается исключительно искусственным синтезом.

Химическая формула и молярная масса

Химическая формула соединения: Sm₃In. Молярная масса — 566 г/моль (расчётное значение: 3 × 150,36 + 114,82 = 565,9 г/моль). В двойной системе Sm–In существует пять интерметаллических фаз: Sm₃In, Sm₂In, SmIn, Sm₃In₅ и SmIn₃. Трисамарийиндий — одна из трёх стехиометрических (нераство́ряющихся по составу) фаз этой системы.

Кристаллическая структура

Sm₃In кристаллизуется в кубической сингонии, пространственная группа Pm-3m (группа № 221). Тип структуры — упорядоченный кубический, аналогичный L1₂ (AuCu₃-тип): атомы индия занимают угловые позиции элементарной ячейки, атомы самария — позиции на центрах граней. На единичную ячейку приходится одна формульная единица Sm₃In.

Химические и физические свойства

Кристаллы не растворяются в воде, спиртах и органических растворителях. При нормальных условиях устойчивы к воздействию влаги. Как металлическое соединение, Sm₃In не является ни солью, ни оксидом — он не образует кристаллогидратов и не проявляет гигроскопичности.

Самарий в составе соединения склонен к окислению при нагреве на воздухе, поэтому при хранении и работе рекомендуется избегать длительного контакта с влажной воздушной средой. Хранение — в герметичной упаковке. Перевозка — на любом виде транспорта. При обращении с мелкодисперсным порошком желательно использовать средства защиты органов дыхания и перчатки.

По степени воздействия на организм вещество относится к малоопасным (4-й класс опасности по принятой российской классификации).

Получение

Трисамарийиндий синтезируют сплавлением металлического самария и металлического индия в стехиометрическом соотношении 3:1 по молям. Реакция проводится в условиях инертной атмосферы (аргон или иной инертный газ): это принципиально важно, поскольку самарий активно окисляется на воздухе при повышенных температурах, что снижает выход целевой фазы и загрязняет продукт оксидами. Синтез может выполняться в дуговой печи или герметичных ампульных системах. Конечный продукт — поликристаллический слиток, который при необходимости измельчается.

Применение

Sm₃In — специализированный реагент для лабораторных и научно-исследовательских целей. Основные направления использования:

• Физика редкоземельных соединений. Соединения системы Sm–In изучаются в контексте промежуточной валентности самария (Sm²⁺ / Sm³⁺), что определяет необычные магнитные и электронные свойства. Sm₃In применяется в экспериментах по исследованию электронной структуры и фазовых переходов.
• Термодинамические исследования. Соединение используется при экспериментальном и расчётном (CALPHAD) изучении фазовой диаграммы двойной системы Sm–In, термодинамических функций интерметаллических фаз.
• Прекурсор. Может использоваться как промежуточный продукт при синтезе более сложных тройных и многокомпонентных систем на основе самария и индия.

Форма поставки

Поставляется в виде кристаллического порошка или гранул. Фасовка — в герметичные флаконы или контейнеры с инертной атмосферой. Объём партий — по согласованию с покупателем.