Bismutselenid

Kristallstruktur
_ Bi3+ 0 _ Se2−
Allgemeines
Name	Bismutselenid
Andere Namen	Bismut(III)-selenid Dibismuttriselenid
Verhältnisformel	Bi2Se3
Kurzbeschreibung	schwarzer Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12068-69-8 EG-Nummer 235-104-7 ECHA-InfoCard 100.031.901 PubChem 6379269 Wikidata Q410462
Eigenschaften
Molare Masse	654,84 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	7,51 g·cm−3[3]
Schmelzpunkt	710 °C[2]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[4]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[5] ggf. erweitert[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 301​‐​331​‐​373​‐​410 P: 261​‐​273​‐​301+310​‐​311​‐​501[2]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−127,6 kJ·mol−1 [6]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bismutselenid ist eine anorganische chemische Verbindung des Bismuts aus der Gruppe der Selenide.

Bismutselenid kommt natürlich in Form des Minerals Paraguanajuatit vor.^[7] Zudem enthält Guanajuatit Bismutselenid und zusätzlich 6,6 % Schwefel.^[8]

Bismutselenid kann durch Reaktion von Bismut mit Selen gewonnen werden.^[9]

${\displaystyle {\ce {2 Bi + 3 Se -> Bi2Se3}}}$

Bismutselenid ist ein schwarzer metallisch glänzender Feststoff. Es ist ein Halbleiter mit einer trigonalen Kristallstruktur und der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 166)Vorlage:Raumgruppe/166.^[1] Es ist auch eine orthorhombische Modifikation mit der Raumgruppe Pnma (Nr. 62)Vorlage:Raumgruppe/62 bekannt, deren Struktur der des Bismut(III)-sulfids entspricht.^[10] In jüngerer Zeit ist Bismutselenid aufgrund seiner Eigenschaft als topologischer Isolator in der Fachwelt in Erscheinung getreten. Es bildet als topologischen Oberflächenzustand einen nahezu idealen Dirac-Kegel, ähnlich dem Graphen.^[11]

Bismutselenid wird in der Halbleiterindustrie als zur Herstellung von Dünnfilmen und Magnetoresistiven-Schichten verwendet.^[4]

1. ↑ ^{a b} Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer DE, 1997, ISBN 3-540-60035-3, S. 340 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ ^{a b c d} Datenblatt Bismuth selenide, granular (melted), 99.999% trace metals basis bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 16. Oktober 2012 (PDF).
3. ↑ D. R. Lide (Hrsg.): Handbook of Chemistry and Physics. 2009, 90. Aufl., CRC Press.
4. ↑ ^{a b} Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds. 2011, Taylor & Francis US, ISBN 1-4398-1461-9, S. 488 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
5. ↑ Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Selenverbindungen mit Ausnahme von Cadmiumsulfoselenid, soweit in diesem Anhang nicht gesondert aufgeführt im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 10. Januar 2023. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
6. ↑ M. Binnewies, E. Milke: Thermochemical Data of Elements and Compunds. 2. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2002, ISBN 3-527-30524-6, S. 167. 
7. ↑ J.W. Anthony, R.A. Bideaux, K.W. Bladh, M C. Nichols: Paraguanajuatit. In: Handbook of Mineralogy. 1990, Mineral Data Publishing, Tucson (Online, pdf).
8. ↑ J.W. Anthony, R.A. Bideaux, K.W. Bladh, M C. Nichols: Guanajuatit. In: Handbook of Mineralogy. 1990, Mineral Data Publishing, Tucson (Online, pdf).
9. ↑ Manuel P. Soriaga, John Stickney, Lawrence A. Bottomley, Youn-Geun Kim: Thin Films: Preparation, Characterization, Applications. Springer, 2002, ISBN 0-306-47335-6, S. 167 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
10. ↑ E.Y. Atabaeva, S.A. Mashkov, S.V. Popova: The crystal structure of a new modification of Bi₂Se₃. In: Kristallografiya, 18, 1973, S. 173–174.
11. ↑ Y. Xia et al.: Topological insulators in Bi₂Se₃ , Bi₂Te₃ and Sb₂Te₃ with a single Dirac cone on the surface. In: Nature Phys. Band 5, 2009, S. 438–442, doi:10.1038/nphys1270.