Narrowing the gap: from semiconductor to semimetal in the homologous series of rare-earth zinc arsenides RE<sub>2−y</sub>Zn<sub>4</sub>As<sub>4</sub>·n(REAs) and Mn-substituted derivatives RE<sub>2−y</sub>Mn<sub>x</sub>Zn<sub>4−x</sub>As<sub>4</sub>·n(REAs) (RE = La–Nd, Sm, Gd)
Notice bibliographique
Résumé
A homologous series of ternary rare-earth zinc arsenides, prepared by reactions of the elements at 750 °C, has been identified with the formula RE(2-y)Zn4As4·n(REAs) (n = 2, 3, 4) for various RE members. They adopt trigonal structures: RE(4-y)Zn4As6 (RE = La-Nd), space group R3̄m1, Z = 3; RE(5-y)Zn4As7 (RE = Pr, Nd, Sm, Gd), space group P3̄m1, Z = 1; RE(6-y)Zn4As8 (RE = La-Nd, Sm, Gd), space group R3̄m1, Z = 3. The Zn atoms can be partially substituted by Mn atoms, resulting in quaternary derivatives RE(2-y)Mn(x)Zn(4-x)As4·n(REAs). Single-crystal structures were determined for nine ternary and quaternary arsenides RE(2-y)M4As4·n(REAs) (M = Mn, Zn) as representative examples of these series. The structures are built by stacking close-packed nets of As atoms, sometimes in very long sequences, with RE atoms occupying octahedral sites and M atoms occupying tetrahedral sites, resulting in an intergrowth of [REAs] and [M2As2] slabs. The recurring feature of all members of the homologous series is a sandwich of [M2As2]-[REAs]-[M2As2] slabs, while rocksalt-type blocks of [REAs] increase in thickness between these sandwiches with higher n. Similar to the previously known related homologous series REM(2-x)As2·n(REAs) which is deficient in M, this new series RE(2-y)M4As4·n(REAs) exhibits deficiencies in RE to reduce the electron excess that would be present in the fully stoichiometric formulas. Enthalpic and entropic factors are considered to account for the differences in site deficiencies in these two homologous series. Band structure calculations indicate that the semiconducting behaviour of the parent n = 0 member (with CaAl2Si2-type structure) gradually evolves, through a narrowing of the gap between valence and conduction bands, to semimetallic behaviour as the number of [REAs] blocks increases, to the limit of n = ∞ for rocksalt-type REAs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».