Niobnitrid

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Kristallstruktur
Keine Zeichnung vorhanden
Allgemeines
Name Niobnitrid
Verhältnisformel NbN
CAS-Nummer 24621-21-4
Kurzbeschreibung

schwarzer geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 106,92 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[1]

Dichte

8,40 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

2573 °C[1]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1], Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Niobiumnitrid ist eine anorganische chemische Verbindung des Niobs aus der Gruppe der Nitride.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Niobiumnitrid kann durch Reaktion von Niob mit extrem gereinigtem Stickstoff, Ammoniak oder einem Gemisch der beiden Verbindungen dargestellt werden. Da das Nitrid bei hohen Temperaturen überaus empfindlich gegenüber Sauerstoff und Wasser (auch in Spuren) ist, muss das Eindringen von solchen Substanzen (zum Beispiel durch doppelwandige Rohre) verhindert werden.[3]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Mit Nb2N und Nb4N3 und Niobnitrid NbN sind insgesamt drei Niobnitride bekannt. Es sind dunkelgefärbte, halbmetallische Stoffe, wobei Nitride mit hohem Stickstoffgehalt hellere, gelblich graue oder bräunliche Farben haben.[3] Niobnitrid ist ein Supraleiter mit einer Sprungtemperatur von 16,5 K.[4] Die Supraleitung wurde 1941 von Aschermann, Friederich, Justi und Kramer entdeckt.[5] Niobnitrid hat eine hexagonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe P63/mmm (andere Quelle: kubische Natriumchloridstruktur[6]). Bei 1370 °C geht sie in eine andere Kristallstruktur über.[2] Niobnitrid beginnt bei 800 °C an Luft zu oxidieren.[7]

Verwendung[Bearbeiten]

Niobiumnitrid wird als Detektormaterial für Infrarotdetektoren[5], für Supraleitende Magnete und für Josephsonkontakte[8] verwendet.

Literatur[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Datenblatt Niobium nitride bei AlfaAesar, abgerufen am 25. Juni 2013 (JavaScript erforderlich).
  2. a b  Roger Blachnik (Hrsg.): Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Band III: Elemente, anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. begründet von Jean d’Ans, Ellen Lax. 4., neubearbeitete und revidierte Auflage. Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-60035-3, S. 632 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. a b  Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band III, Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1472.
  4. G. Horn, E. Saur: Präparation und Supraleitungseigenschaften von Niobnitrid sowie Niobnitrid mit Titan-, Zirkon- und Tantalzusatz. In: Zeitschrift für Physik. 210, 1968, S. 70–79, doi:10.1007/BF01379871.
  5. a b  S. Banerjee,Dr. A. K. Tyagi: Frontiers of Thin Film Technology. Academic Press, 2000, ISBN 0080542948, S. 291 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6.  Werner Martienssen, Hans Warlimont: Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data. Springer, 2005, ISBN 354030437-1, S. 468 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  7.  Hugh O. Pierson: Handbook of Chemical Vapor Deposition, 2nd Edition: Principles, Technology .... William Andrew, 1999, ISBN 0080946682, S. 278 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8.  Yukinobu Kumashiro: Electric Refractory Materials. CRC Press, 2000, ISBN 020390818X, S. 303 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).