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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

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

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.

E' 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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