Semimetallic Paramagnetic Nano‐Bi₂Ir and Superconducting Ferromagnetic Nano‐Bi₃Ni by Microwave‐Assisted Synthesis and Room Temperature Pseudomorphosis

Abstract

Uniform nanocrystals of the intermetallic compounds Bi 2 Ir (diameter Ն 50 nm) and Bi 3 Ni (typical size 200 ϫ 600 nm) were obtained by a microwave-assisted polyol process at 240°C. The method was also applied to the spatially confined reaction environment in the microporous exo-template SBA-15 resulting in Bi 3 Ni particles of about 6 nm. Non-crystalline bundles of parallel Bi 3 Ni nanofibres that have an individual diameter of less than 1 nm were obtained by reductive pseudomorphosis of the subiodide Bi 12 Ni 4 I 3 at room temperature. Magnetic susceptibility measurements demonstrate coexistence of ferromagnetism and superconductivity in a single phase for the nanostructured Bi 3 Ni materials. Curie temperature, coercive field, remnant magnetization, saturation moment, diamagnetic screening, and critical

Low‐Temperature Topochemical Transformation of Bi13Pt3I7 into the New Layered Honeycomb Metal Bi12Pt3I5

“…Our previous work has demonstrated that topochemical de-intercalation of the halide ions can be completed upon treatment with n-butyllithium (nBuLi) at reaction temperatures below 70 8C, thus removing iodide ions from Bi 28 [8,9] Similarly, the de-halogenation of Bi 12 Ni 4 I 3 [10] yields amorphous assemblies of parallel 1 1 [Bi 3 Ni] strands. [11] Although the same fragments constitute the binary compound Bi 3 Ni, [12] disorder and nanostructuring phenomena provoke excitingly distinct physical properties of the topochemically synthesized samples. In contrast to crystalline bulk Bi 3 Ni, superconductivity and ferromagnetism coexist in the former case.…”

Ein metallischer Raumtemperatur‐Sauerstoffionenleiter

“…Die übliche metallurgische Herangehensweise, Kristallisation aus einer homogenen Hochtemperaturschmelze, ist aufgrund der drastischen Unterschiede in den fundamentalen physikalischen Eigenschaften der beiden Elementen enorm erschwert: Bismut verdampft 800 K unterhalb der Schmelztemperatur von Iridium (2410 8C)! Die letztere Methode hatte sich schon in der Synthese phasenreiner Bi 3 Ni-, [10] Bi 2 Ir- [11] und BiRh-Nanopartikel bewährt. ¾ltere Erkundungen des Systems Bi-Ir mittels Schmelzreaktionen und anschließendem Tempern führten auf die binären Phasen Bi 2 Ir und Bi 3 Ir, denen anhand von Debye-Scherrer-Aufnahmen die Strukturtypen CoSb 2 und Bi 3 Ni zugeordnet wurden.…”

“…Alternativ kann Iridium in reaktiveren Formen bereitgestellt werden: Wir erhielten Einkristalle von Bi 3 Ir in geringer Ausbeute aus der intermetallischen Vorläuferverbindung Sm 3 Ir 3 Sb 7 , welche in geschmolzenem Bismut bei 1100 8C gelçst wurde, sowie phasenreine Proben von Bi 3 Ir-Nanopartikeln durch Reduktion von Metallsalzen in einem mikrowellenunterstützten Polyol-Prozess bei 230 8C. Die letztere Methode hatte sich schon in der Synthese phasenreiner Bi 3 Ni-, [10] Bi 2 Ir- [11] und BiRh-Nanopartikel bewährt. [12] Während die Gestalt der Nanopartikel unauffällig ist, zeigten die aus dem Flussmittel erhalten grçßeren Kristalle die ungewçhnliche Verwachsungsmorphologie hohler, quadratischer Rçhren (Abbildung 2 a).…”

Refinement of the Microwave‐Assisted Polyol Process for the Low‐Temperature Synthesis of Intermetallic Nanoparticles

“…Nanoscaling of intermetallic compounds with this process revealed some remarkable effects on the physical and chemical properties, which are demonstrated by three examples. First, nanocrystalline NiBi 3 exhibits the very rare simultaneous existence of the antagonists superconductivity and ferromagnetism below 4.06 K , . It has been shown that special surface states in combination with the high specific surface area lead to this phenomenon .…”