Thulium(III) oxid

Oxid thulium(III)  je binární anorganická sloučenina thulia a kyslíku s chemickým vzorcem Tm 2 O 3 .

Získání

Oxid thulium lze získat oxidací kovového thulia v kyslíkové atmosféře.

nebo tepelný rozklad dusičnanů, oxalátů, síranů, uhličitanů na vzduchu nad 800-900 °C.

Fyzikální vlastnosti

Thulium(III) oxid jsou bezbarvé krystaly. Má kubickou krystalovou mřížku typu NaCl (prostorová grupa Ia3 ) s periodou mřížky 1,4866 nm. Při teplotách nad 2280 °C se kubická mřížka transformuje na hexagonální mřížku s parametry c = 0,604 nm a a = 0,378 nm.

Tvoří také monoklinickou mřížku (prostorová grupa C2/m ) s mřížkovými parametry a = 1,318 nm, b = 0,3447 nm, c = 0,8505 nm, β = 100 o 20', která je stabilní nad 1005 °C při vnějším tlaku 4 GPa. Metastabilní monoklinickou fázi v oxidu thulnatém lze získat zchlazením s následným odtlakováním [3] [4] .

Při teplotách nad 1500 °C ve vakuu, prostředí inertního plynu nebo vodíku ztrácí nevýznamné množství kyslíku na složení Tm 2,00 O 2,80 .

Jedná se o antiferomagnetikum s zakázaným pásmem 5,1 eV a magnetickou susceptibilitou 78340∙10 −6 cm 3 /mol [5] .

Má následující fyzikální a mechanické vlastnosti [1] [2] :

• Poissonův poměr 0,292
• Modul pružnosti 162,2 GPa
• Modul ve smyku 62,9 GPa
• Pevnost v ohybu 138 MPa

Aplikace

Používá se jako pracovní forma izotopu Tm-170 v radioizotopových zdrojích energie o měrném výkonu 2-3 W/g nebo objemovém výkonu 18-27 W/cm 3 [1] .

Jako aktivátor ve fosforech .

Jako aktivní nečistota optických vláken na bázi křemenného skla s oblastí luminiscence 1,7-1,9 μm [6] . Také v laserech na yttrium-hliníkový granát o vlnové délce 1,9-2,1 mikronu.

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 P. K. Smith, J. R. Keski a C. L. Angerman. Vlastnosti kovového thulia a oxidu. Savannah. River Laboratory, Aiken, SC, zpráva DP-1114, červen. 1967.
2. ↑ 1 2 W. R. Manning, O. Hunter. Elastické vlastnosti polykrystalického oxidu thulnatého a oxidu lutetého od 20 °C do 1000 °C // J. Am. Ceram. soc. - 1970. - Sv. 53, č.p. 5. - S. 279-280.
3. ↑ Eyring L. Binární oxidy vzácných zemin, in: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. - 1979. - Sv. 3, kapitola 27. — str. 337-399.
4. ↑ H. R. Hoekstra, K. A. Gingerich. Vysokotlaké polymorfy typu B některých seskvioxidů vzácných zemin // Věda. - 1964. - Sv. 146, č.p. 3648. - S. 1163-1164.
5. ↑ HB Lal, V. Pratap. Nízkoteplotní magnetická susceptibilita oxidu thulium seskvioxidu // Současná věda. - 1976. - Sv. 45, č.p. 15. - S. 545.
6. ↑ A. S. Kurkov, E. M. Dianov. CW vláknové lasery středního výkonu // Kvantová elektronika. - 2004. - T. 34, č. 10. - S. 881-900.