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六硼化鑭(LaB6)具有CsCl結構(屬於簡單立方晶系,其晶體結構如圖一所示,大球代表La元素),不同的是B6八面體團簇佔據了Cl的位置,La佔據了Cs的位置。一般來講LaB6的顏色為紫色,但由於LaB6中存在著結構缺陷,因La:B比例的不同而有變化,如黑色青色等等。因B6八面體網路需兩個電子穩定其結構,La的三個價電子會有一個富裕,LaB6表現為金屬導體。金屬導體LaB6納米材料的表面等離子體共振吸收在1000nm左右,這可彌補ITO(氧化銦錫)等紅外阻隔材料在近紅外區域阻隔效果差的缺點,使LaB6成為一種重要的紅外阻隔材料。由於LaB6結構中B原子間強烈的共價鍵,形成緊密的空間網路,使之具有低揮發性,低逸出功,高熔點、高強度和高穩定性等特點,使之成為重要的場發射材料,廣泛的用在電鏡燈絲等尖端儀器上。其密度為4.7g /cm^3。B-La元素之間有多種化合物,如LaB2,LaB4等等,其中比較穩定的是LaB6。
傳統上LaB6主要通過1000 °C以上經元素直接化合,碳熱還原,硼熱還原自蔓延等手段得到。
LaB6在電子行業有諸多的應用,其場發射性能較W等材料好,已經廣泛的用於電子顯微鏡等方面。目前文獻報道指出LaB6具有超導性能,但溫度很低,在1K左右。
由於LaB6具有許多優越的性能,如、電子發射強度大、抗輻射性強、高溫化學穩定性好等。該材料在軍事上以及許多高科技領域有廣泛用途,可用於雷達、航空航天、電子工業、儀器儀錶、醫療器械、家電、冶金等多種行業。其中硼化鑭單晶是製作大功率電子管、磁控管、電子束、離子束、加速器陰極的最佳材料。
六硼化鑭
圖1 LaB6的晶體結構模型Figure 1.1 Crystal structure model of LaB6
參考資料:
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表1LaB6基本物理性能參數
Table1.1 The Basic Physical Parameters of LaB6
物性
熔點(℃)
室溫電阻
(μΩ)
密度
(g/cm^3)
維氏硬度(Gpa)
功函數(ev)
發射常數(A/cm·K)
數值
2715
15~27
4.7
27.2
2.66
29
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