三セレン化ニオブ

この化合物は、ニオブとセレンを600～700°Cで加熱する固相反応によって調製される:

    Nb + 3 Se → NbSe₃

得られる黒色の結晶には、NbSe₂不純物が含まれる場合がある。サンプルは、650～700°Cの化学蒸気輸送 (CVT) によって精製できる。CVTの下限は、NbSe₂が安定でなくなる温度によって決定された^[5]。

NbSe₃の測定により、電荷密度波 (CDW) 輸送、CDW ピンニング、磁性、シュブニコフ＝ド・ハース効果 、およびアハラノフ＝ボーム効果に関する重要な証拠が得られた。

ほとんどの金属化合物の電気抵抗率は、温度が低下すると低下する。ほとんどの場合、NbSe₃ はこの傾向に従いますが、電気抵抗率が145 K (−128 °C)と59 K (−214 °C)で2つの極大値に達する2つの異常が存在する。最大値になると、電気伝導率が急激に減少する。この観察は、フェルミ面にギャップを開く電荷密度の波形によって説明される。開口部により、1次元線形システムは金属ではなく半導体に近い動作をする。この遷移は一般にパイエルス転移として知られている。NbSe₃は、パイエルス転移にもかかわらず金属であり続ける。これは、電荷密度波形の形成によってフェルミ面が完全に除去されないためであり、この現象は不完全なフェルミ面ネスティングとして知られている^[6]。

ナノファイバーの形態では、NbSe₃は2 K (−271 °C)未満で超伝導を示す。

三セレン化ニオブは、その繊維状構造、高い電気伝導率、室温での高い重量および体積エネルギー密度により、充電式リチウム電池のカソード材料として考えられてきた^[7]。