Fosforo nero
Caratteristiche del fosforo nero
Il fosforo elementare si presenta in sei diversi stati allotropici, dei quali tre sono i più noti: fosforo bianco, fosforo rosso e fosforo nero.
In questa sezione studieremo le caratteristiche e le principali proprietà del fosforo nero.
Il fosforo nero (o fosforene) è la forma termodinamicamente stabile del fosforo.
Ha struttura cristallina a strati ed ha proprietà di semiconduttore.
Su ciascuno strato gli atomi P sono a distanza di 0,22 nm e formano angoli di legame di 102°.
I successivi strati distano fra loro 0,38 nm.
La struttura cristallina del fosforo nero è perciò simile a quella della grafite ed è riassunta nella seguente immagine:
Struttura del fosforo nero
Preparazione del fosforo nero
Il fosforo nero viene ottenuto per lungo riscaldamento del fosforo bianco alla temperatura di 250°C e alla pressione di circa 12000 atm in presenza di Hg come catalizzatore.
Campione di fosforo nero
Usi del fosforo nero
Il fosforo nero potrebbe diventare - negli anni a venire - il silicio del futuro e i transistor potrebbero essere costruiti con questo materiale.
È stato dimostrato infatti che quando gli elettroni si spostano su un foglio di fosforo nero lo fanno solo muovendosi su due dimensioni e senza disperdere energia.
Questo materiale da' quindi la possibilità agli elettronici di costruire transistor ad alta efficienza energetica.
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