镓 • 其他金属

镓元素 XPS 主峰：Ga2p，Ga3d
干扰峰：In4d，O2s
常见化学状态的结合能：

化学状态结合能 Ga2p3/2/eV结合能 Ga3d5/2/eV
镓单质1116.718.7
GaAs1116.919.1
Ga2O31118.020.5
GaAs 天然氧化物1117.820.3
Ga 天然氧化物1118.720.9

实验信息

  • X 射线分析时间过长，元素镓可能熔化。
  • 通常使用 Ga2p 或 Ga3d。
    • 进行深度剖析时，Ga2p 能有更好一些的深度分辨率。
      • Ga3d 电子具有较高的动能，因此，与低动能 Ga2p 电子相比，采样深度更深。
    • Ga3d 区域有时对化学分析更具参考价值。

XPS 光谱解读

  • Ga2p 区域具有明显分离的自旋轨道分裂峰 (Δ=26.9 eV，强度比=0.491)。
    • 单质镓的 Ga2p 峰不对称，镓化合物的 Ga2p 谱峰对称。
    • 通常仅对 Ga2p 区域的 Ga2p3/2 谱峰进行拟合和定量。
    • 可以在自旋轨道分裂峰 (1130 eV) 之间观察到能量损失特征峰。

  • Ga3d 峰具有重叠的自旋-轨道谱 (Δ=0.46 eV，强度比=0.633)。
    • 单质镓可以看到分裂峰，但镓化合物可能看不到分裂峰。
    • Ga3d 与 In4d (17 eV) 和 O2s (23.5 eV) 区域明显重叠。
    • 单质镓的 Ga3d 谱峰不对称，镓化合物的 Ga3d 谱峰对称。

基本信息说明

  • Ga LMM 峰 (400 eV-600 eV 之间) 与其他元素的许多 XPS 峰重叠。

hex关于本元素

符号：Ga
发现时间：1875年
命名起源：拉丁语 Gallia
外观：白色/银白色
发现人：Paul Emile Lecoq de Boisbaudran
来源于：铝土矿、锗石、煤

熔点：29.87 K
沸点：2204 K
密度 [kg/m3]：5.907
摩尔体积：11.80 × 10-6 m3/mol
质子/电子：31
中子：39
壳层结构：2,8,18,3
电子构型：[Ar]3d104s24p1
氧化态：3,1
晶体结构：正交晶系

纯度很高的镓金属呈明亮的银白色。固态镓金属像玻璃一样易碎。由于镓熔点极低，放在一只手的手心中即可熔化，但不建议这样做。储存该元素时，必须考虑特别注意事项。该金属固化时会膨胀，在玻璃容器中难以储存。其还能扩散至其他很多金属的晶格中而攻击这些金属，因此无法储存于钢制或铝制容器中。镓能浸润玻璃和陶瓷，因此可以用于生产有光泽的镜面。硝酸镓甚至一直被用于治疗关节炎。

应用指南

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