Напівметал

в-ва, що займають за своїми електрофіз. св-вам проміжне положення між металами і напівпровідниками. Характерні особливості фіз. св-в П.: значно менша, ніж у металів, електричні. провідність; слабше виражений, ніж у напівпровідників, зростання електричні. провідності з т-рою; наявність електричні. провідності поблизу абс. нуля т-ри, в той час як напівпровідники (тим більше діелектрики) в цих, умовах - ізолятори; диамагнетизм в кристалічних. стані.

кристалічної. структура П., на відміну від типових металів, не відноситься до числа щільних і дуже ретельним атомних упаковок і характеризується більш-менш яскраво вираженою анізотропією. Це обумовлено нерівноцінністю хім. зв'язку (по міцності, а іноді і по типу) в різних крісталлографіч. напрямках - гетеродесміч-ністю (див. Кристалічна структура). В рамках зонної теорії твердого тіла це призводить до того, що потенц. рельєф "дна" зони провідності і "стелі" валентної зони, який визначається характером кристалічних. структури, дуже складний і в деяких крісталлографіч. напрямках можливо перекривання зазначених зон. Відповідно і валентні електрони, які здійснюють хім. зв'язок, де-локалізуються уздовж певних напрямів в кристалі і стають електронами провідності. У той же час уздовж ін. Крісталлографіч.напрямків енергетичних. зазор між дном зони провідності і стелею валентної зони зберігається і з ростом т-ри можливий активації. перехід електронів між зонами і зростання електричні. провідності з т-рою, т. е. типове напівпровідниковий поведінку. Напр. , В графіті, де яскраво виражена шаруватість структури, електрони делокалізованних в атомних шарах, перпендикулярних осі гексаген. призми, к-раю є елементарною клітинкою. Уздовж цієї осі атомні шари пов'язані слабкими ван-дер-ваальсовими силами і в цьому напрямку зберігається значить. міжзонний зазор.

Належність того чи іншого в-ва до П. обумовлена ​​його електрофіз. св-вами. Якщо метали-це в-ва, к-які в кон-денсір. стані володіють дефіцитом валентних електронів при формуванні першої координац. сфери, то у П. ніколи не м. б. дефіциту валентних електронів, координац. число завжди менше числа валентних електронів. В результаті локалізовані (двухцентровие) ковалентні зв'язки утворюються тільки в деяких крісталлографіч. напрямках, в інших же спостерігається делокализация зв'язують орбіталей (в металах має місце об'ємна делокализация). Тому прості в-ва з полуметалліч. св-вами в периодич. системі хім. елементів розташовуються правіше кордону Цінтля (див. Напівпровідники). Типові їх представники-графіт, a-As, a-Sb, Bi. З ін. Простих в-в полуметалліч. св-вами володіють Ро і At.

Складні в-ва, що включають прості П., також можуть володіти полуметалліч. св-вами, якщо в їх структурі зберігається слоистость "аніонообразователя", як догрого виступає П. Такі нек-риє арсеніди перехідних металів, антімоніди і вісмутіди. Однак цей клас в-в ще недостатньо вивчений.

Застосування П. до недавнього часу було обмеженим: в науковій практиці-для реєстрації переходів діелектрик- метал в сильних магн. полях (датчики напруженості магн. поля), в металургії - як присадки. Виявлено, що мн. соед. As і Sb з металами (арсеніди і антімоніди) - перспективні напівпровідникові матеріали. У зв'язку з цим інтенсифікувалося їх дослідження і різко зросла вироб-во.

Літ. Брандт Н. Б., Мощалков В. В., Напівметали, М., 1979; Угай Я А, Неорганическая хімія, М., 1989. Я. А. Угай, В. З. Анохін


Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.