Гексаборид гадолиния

Идентификация

Гексаборид гадолиния (Gadolinium hexaboride, GdB6) — бинарное неорганическое соединение, CAS-номер 12008-06-9, номер ЕС 234-530-0. Химическая формула B6Gd.

Синонимы

• Борид гадолиния (GdB6), (OC-6-11)-
• Гексаборид гадолиния (GdB6)
• Дополнительный регистрационный номер: 2427513-68-4

Основные атрибуты

• Молекулярный вес: 168,061
• Точная масса: 223,979935
• Характеристики PSA: 0

Физико-химические свойства

• Внешний вид: порошок
• Плотность: 5,27
• Температура плавления: выше 2100 °C

Информация по технике безопасности

• Транспортные коды: NONH для всех видов транспорта (не классифицируется как опасный груз)
• Метки: Xi

Класс вещества

Гексаборид гадолиния относится к семейству редкоземельных и щёлочноземельных гексаборидов (RB6/AEB6) — тугоплавких соединений с кубической структурой типа CaB6, сочетающих металлическую проводимость, низкую работу выхода электронов и химическую стабильность.

Область применения

• термоэмиссионные (термокатодные) материалы: работа выхода электронов GdB6 составляет 2,42±0,09 эВ, что ниже, чем у широко применяемого гексаборида лантана — это делает GdB6 привлекательным термоэлектронным эмиттером
• материалы автоэмиссионных (field emission) источников электронов, в том числе в составе гетероструктур наночастиц GdB6 на подложке из наноигл Cu2O
• магнитные материалы — постоянные магниты и магнитные сенсоры благодаря устойчивости к размагничиванию

Хранение и транспортировка

Хранить в сухом, закрытом контейнере, изолированно от влаги и сильных окислителей. Как тугоплавкий керамический порошок не требует специального температурного режима хранения. Транспортируется как неопасный груз (NONH); при работе с мелкодисперсным порошком использовать средства защиты органов дыхания и глаз ввиду раздражающего действия (метка Xi).

Гадолиний как элемент

Гадолиний открыт швейцарским химиком Жаном Шарлем Галиссаром де Мариньяком в 1880 году по спектральным линиям, элементарный металл впервые выделен Полем Эмилем Лекок де Буабодраном в 1886 году. Элемент расположен в 6 периоде периодической системы и относится к лантаноидам, атомный номер 64, электронная конфигурация [Xe]4f7 5d1 6s2. Наполовину заполненная 4f-оболочка даёт иону Gd3+ семь неспаренных электронов и, как следствие, один из самых высоких магнитных моментов среди всех элементов. В соединениях гадолиний проявляет устойчивую степень окисления +3, извлекается из минералов монацита и бастнезита методами ионного обмена и жидкостной экстракции совместно с другими лантаноидами. Среди стабильных элементов гадолиний обладает наибольшим сечением захвата тепловых нейтронов, что определяет его роль в ядерной технике. Металлический гадолиний ферромагнитен ниже точки Кюри, близкой к комнатной температуре (около 20 °C), выше которой переходит в парамагнитное состояние. Парамагнитные ионы Gd3+ в комплексной форме — основа контрастных агентов магнитно-резонансной томографии за счёт влияния на скорость релаксации протонов воды в тканях.