Pentaòxid de tàntal

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Infotaula de compost químicpentòxid de tàntal
Substància químicatipus d'entitat química Modifica el valor a Wikidata
Massa molecular441,871 Da Modifica el valor a Wikidata
Estructura química
Fórmula químicaTa2O5
SMILES canònic
Model 2D
[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] Modifica el valor a Wikidata
Identificador InChIModel 3D Modifica el valor a Wikidata
Propietat
Densitatβ-Ta2O5 = 8.18 g/cm3 α-Ta2O5 = 8.37 g/cm3
Punt de fusió1,872 °C (3,402 °F; 2,145 K)

El pentaòxid de tàntal, també conegut com a òxid de tàntal(V), és el compost inorgànic amb la fórmula Ta
2O
5. És un sòlid blanc que és insoluble en tots els dissolvents, però que és atacat per bases fortes i àcid fluorhídric. Ta
2O
5 és un material inert amb un alt índex de refracció i una baixa absorció (és a dir, incolor), que el fa útil per a recobriments.[1] També s'utilitza àmpliament en la producció de condensadors, a causa de la seva elevada constant dielèctrica.

El tàntal es troba en els minerals tantalita i columbita (el columbi és un nom arcaic per al niobi), que es troben a les pegmatites, una formació de roca ígnia. Les mescles de columbita i tantalita s'anomenen coltan. La tantalita va ser descoberta per Anders Gustaf Ekeberg a Ytterby, Suècia, i Kimoto, Finlàndia. Els minerals microlita i piroclor contenen aproximadament un 70% i un 10% de Ta, respectivament.

La dificultat de formar material amb una estructura uniforme ha provocat variacions en les seves propietats informades. Com molts òxids metàl·lics, el Ta2O5 és un aïllant i s'ha informat que el seu interval de banda està entre 3,8 i 5,3 eV, depenent del mètode de fabricació.[2][3][4] En general, com més amorf és el material, més gran és la banda buida observada. Aquests valors observats són significativament superiors als predits per la química computacional (2,3-3,8 eV).[5][6][7]

A causa de la seva gran bretxa de banda i constant dielèctrica, el pentaòxid de tàntal ha trobat una varietat d'usos en electrònica, especialment en condensadors de tàntal. Aquests s'utilitzen en electrònica d'automòbils, telèfons mòbils i buscapersones, circuits electrònics; components de pel·lícula prima; i eines d'alta velocitat. A la dècada de 1990, va créixer l'interès per l'ús de l'òxid de tàntal com a dielèctric d'alt k per a aplicacions de condensadors DRAM.[8][9]

S'utilitza en condensadors metàl·lics aïllant-metall en xip per a circuits integrats CMOS d'alta freqüència. L'òxid de tàntal(V) pot tenir aplicacions com a capa de captura de càrrega per a memòries no volàtils.[10][11] Hi ha aplicacions de l'òxid de tàntal en memòries de commutació resistives.[12]

A causa del seu alt índex de refracció, el Ta2O5 s'ha utilitzat en la fabricació del vidre de lents fotogràfiques.[13][14] També es pot dipositar com a recobriment òptic amb aplicacions típiques com els recobriments de filtres antireflectants i multicapa de prop de la UV a l'infraroig proper.[15]

Referències[modifica]

  1. ↑ Fairbrother, Frederick. The Chemistry of Niobium and Tantalum (en anglès). Nova York: Elsevier Publishing Company, 1967, p. 1–28. ISBN 978-0-444-40205-9. 
  2. ↑ Kukli, Kaupo; Aarik, Jaan; Aidla, Aleks; Kohan, Oksana; Uustare, Teet Thin Solid Films, 260, 2, 1995, pàg. 135–142. Bibcode: 1995TSF...260..135K. DOI: 10.1016/0040-6090(94)06388-5.
  3. ↑ Fleming, R. M.; Lang, D. V.; Jones, C. D. W.; Steigerwald, M. L.; Murphy, D. W. Journal of Applied Physics, 88, 2, 01-01-2000, pàg. 850. Bibcode: 2000JAP....88..850F. DOI: 10.1063/1.373747.
  4. ↑ Murawala, Prakash A.; Sawai, Mikio; Tatsuta, Toshiaki; Tsuji, Osamu; Fujita, Shizuo Japanese Journal of Applied Physics, 32, Part 1, No. 1B, 1993, pàg. 368–375. Bibcode: 1993JaJAP..32..368M. DOI: 10.1143/JJAP.32.368.
  5. ↑ Ramprasad, R. Journal of Applied Physics, 94, 9, 01-01-2003, pàg. 5609–5612. Bibcode: 2003JAP....94.5609R. DOI: 10.1063/1.1615700.
  6. ↑ Sawada, H.; Kawakami, K. Journal of Applied Physics, 86, 2, 01-01-1999, pàg. 956. Bibcode: 1999JAP....86..956S. DOI: 10.1063/1.370831.
  7. ↑ Nashed, Ramy; Hassan, Walid M. I.; Ismail, Yehea; Allam, Nageh K. Physical Chemistry Chemical Physics, 15, 5, 2013, pàg. 1352–7. Bibcode: 2013PCCP...15.1352N. DOI: 10.1039/C2CP43492J. PMID: 23243661.
  8. ↑ Ezhilvalavan, S.; Tseng, T. Y. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 10, 1, 1999, pàg. 9–31. DOI: 10.1023/A:1008970922635.
  9. ↑ Chaneliere, C; Autran, J L; Devine, R A B; Balland, B Materials Science and Engineering: R, 22, 6, 1998, pàg. 269–322. DOI: 10.1016/S0927-796X(97)00023-5.
  10. ↑ Wang, X; etal IEEE Transactions on Electron Devices, 51, 4, 2004, pàg. 597–602. Bibcode: 2004ITED...51..597W. DOI: 10.1109/TED.2004.824684.
  11. ↑ Zhu, H; etal IEEE Transactions on Nanotechnology, 12, 6, 2013, pàg. 1151–1157. Bibcode: 2013ITNan..12.1151Z. DOI: 10.1109/TNANO.2013.2281817.
  12. ↑ Lee, M-.J; etal Nature Materials, 10, 8, 2011, pàg. 625–630. Bibcode: 2011NatMa..10..625L. DOI: 10.1038/NMAT3070. PMID: 21743450.
  13. ↑ Fairbrother, Frederick. The Chemistry of Niobium and Tantalum (en anglès). Nova York: Elsevier Publishing Company, 1967, p. 1–28. ISBN 978-0-444-40205-9. 
  14. ↑ Musikant, Solomon. «Optical Glas Composition». A: Optical Materials: An Introduction to Selection and Application (en anglès). CRC Press, 1985, p. 28. ISBN 978-0-8247-7309-0. 
  15. ↑ «TANTALUM OXIDE FOR OPTICAL COATING Applications» (en anglès). Materion. [Consulta: 1r abril 2021].
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentaòxid_de_tàntal&oldid=33326610»