காலியம்(III) சல்பைடு

காலியம்(III) சல்பைடு 

காலியம்(III) சல்பைடு (Gallium(III) sulfide) என்பது Ga2S3 என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். காலியமும் கந்தகமும் சேர்ந்து இச்சேர்மம் உருவாகிறது. காலியம்(III) சல்பைடு மின்னணுவியல் மற்றும் ஒளியனியலில் பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும்.

கட்டமைப்பு
நான்கு உருவங்களில் காலியம்(III) சல்பைடு காணப்படுகிறது.  α (அறுகோண), α' (ஒற்றைச்சரிவச்சு), β (அறுகோணம்) மற்றும் γ (கனசதுரம்) என்பவை இந்த நான்கு உருவங்களாகும். . ஆல்பா வடிவம் மஞ்சள் நிறத்தில் உள்ளது. படிக கட்டமைப்புகள் நான்முகி நிலைகளில் காலியம் கொண்ட ZnS உடன் தொடர்பு கொண்டுள்ளன.The Chemistry of Aluminium, Gallium, Indium and Thallium, Anthony John Downs, 1993,  ,  ஆல்பா மற்றும் பீட்டா வடிவங்கள் அவற்றின் அலுமினிய ஒப்புமைகளுடன் சமகட்டமைப்பில் இருக்கும். காமாவின் படிக வடிவத்தில் உள்ள ஒற்றுமை - சுபாலரைட்டு (துத்தநாகச் சேர்மம்), ZnS உடன் சுபாலரைட்டு தாதுக்களில் காலியம் செறிவுடன் இருப்பதை விளக்குவதாக நம்பப்படுகிறது.

தயாரிப்பு
அதிக வெப்பநிலையில் காலியம் மற்றும் கந்தகம் தனிமங்களை வினைபுரியச் செய்வதன் மூலமோ அல்லது அதிக வெப்பநிலையில் (950 °செல்சியசு) H2S ஓட்டத்தில் காலியத்தை சேர்த்து சூடாக்குவதன் மூலமோ காலியம்(III) சல்பைடு தயாரிக்கப்படலாம்.

GaCl3 மற்றும் Na2S ஆகிய சேர்மங்களின்ன  திட நிலை வினையாலும்  காலியம்(III) சல்பைடு தயாரிக்கலாம்.

உற்பத்தி முறை மூலம் மட்டுமே உற்பத்தி செய்யப்படும் வடிவத்தை தீர்மானிக்க முடியும்.  வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் H2S உடன் Ga(OH)3 சேர்மத்தின் வினையானது வெப்பநிலையைப் பொறுத்து வேறுபட்ட வடிவத்தை உருவாக்குவதாகக் கூறப்படுகிறது. α- 1020 கெல்வின், β- 820 கெல்வின் மற்றும் γ- 873 கெல்வினுக்கு மேலான வெப்பநிலைகளில் உருவாகின்றன. Semiconductors: Data Handbook 3d Ed.,  Otfried Madelung,  Springer, 2004, 

வேதிப்பண்புகள்
அதிக வெப்பநிலையில் காலியம்(III) சல்பைடு சிதைவடைந்து விகிதவியலுக்கு ஒவ்வாத அளவில்  சல்பைடை உருவாக்குகிறது, Ga4Sx (4.8 < x < 5.2). நீரிய  அமிலங்களில் கரைந்து ஈரப்பதமான காற்றில் மெதுவாக சிதைவடைந்து H2S வாயுவை உருவாக்குகிறது.

பொட்டாசியம் சல்பைடு, K2S சேர்மத்தின் நீரிய கரைசல்களில் கரைந்து, (Ga4S10)8− எதிர்மின் அயனியைக் கொண்டிருக்கும் K8Ga4S10 சேர்மத்தை உருவாக்குகிறது. இது ஒரு அடாமண்டேன், மூலக்கூறு P4O10 கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

மூவிணைய சல்பைடுகள் முறையே MIGaS2, MIIGa2S4 and MIIIGaS3  ஆகியவை இவற்றின் அசாதாரண மின் பண்புகள் காரணமாக ஆர்வத்தை ஈர்த்துள்ளன. மேலும் இவற்றில் சில Ga2S3 உலோக சல்பைடுகளுடன் வினைபுரிவதால் தயாரிக்கப்படுகின்றன.  எ.கா. CdGa2S4:-

Ga2S3 + CdS → CdGa2S4

காலியம்(III) சல்பைடு  கண்ணாடி வடிவிலானது அல்ல என்றாலும், அருமண் சல்பைடுகளுடன் வினைபுரிந்து கண்ணாடிகளை உருவாக்க முடியும், எ.கா. இலந்தனம் சல்பைடுடன் வினைபுரியும் La2S3, காலியம் இலந்தனம் சல்பைடு கண்ணாடியை உருவாக்குகிறது. இது வித்தியாசமான ஒளியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு குறைக்கடத்தியாகவும் செயல்படுகிறது.Semiconducting Chalcogenide Glass III: Applications of Chalcogenide Glasses, Robert Fairman, Boris Ushkov, Elsevier, 2004, (ebook),  

மேற்கோள்கள்

பகுப்பு:காலியம் சேர்மங்கள்
பகுப்பு:செசுகியு சல்பைடுகள்