化鉍是一種灰色的粉末，分子式為Bi2Te3。碲化鉍是個半導體材料，具有較好的導電性，但導熱性較差。雖然碲化鉍的危險性低，但是如果大量的攝取也有致命的危險但此種材料即可允許電子在室溫條件下無能耗地在其表面運動，這將給芯片的運行速度帶來飛躍，甚至可大大提高計算機芯片的運行速度和工作效率。
簡介
美國能源部斯坦福線性加速器中心（SLAC）的國家加速器實驗室與斯坦福大學材料和能源科學研究所（SIMES）科學家共同努力的結(jié)果。
在2009年6月11日《科學快訊》網(wǎng)絡(luò)版上，美國物理學家陳榆林、沈志勛等發(fā)表了對碲化鉍電子特性的測試報告。
測試結(jié)果表明，該材料具有拓撲絕緣體的明顯特征，可使電子在其表面自由流動，同時不損耗任何能量。
發(fā)現(xiàn)過程
實驗人員使用SLAC斯坦福同步輻射光源和勞倫斯伯克利國家實驗室先進光源發(fā)出的X光對碲化鉍樣品進行了測試。他們在調(diào)查其電子特性時發(fā)現(xiàn)，其具有拓撲絕緣子的明顯特征，而且碲化鉍的實際特性還優(yōu)于其理論特性。實驗表明，碲化鉍可耐受比理論預(yù)測更高的溫度，這也意味著此種材料更接近于科學家想象中的應(yīng)用。
這種神奇特性可能源于那些意外地行動不暢的電子。每個電子的量子自旋要和電子的運動相對應(yīng)，這就是量子自旋霍爾效應(yīng)，此一調(diào)整是創(chuàng)建自旋電子器件的重要組成部分。研究人員解釋說，當你擊打一個東西時，它通常會散開，還有可能反彈回來，但量子自旋霍爾效應(yīng)意味著你不能按照完全相反的路徑將其反射回去。由此造成的戲劇性效果就是電子毫無阻力的流動，將一個電壓加至一拓撲絕緣體上，此一特殊自旋電流就會流動，且不會造成材料的發(fā)熱和消散。
使用
拓撲絕緣體不是常規(guī)的超導體，也不能用于超高效電源線，因為其只能攜帶很小的電流，但其為微芯片開發(fā)的范式轉(zhuǎn)移鋪平了道路，這將導致自旋電子學的新應(yīng)用，即利用電子自旋來攜帶信息。而且，碲化鉍在實際應(yīng)用中非常易于生產(chǎn)和使用，這種三維材料可通過現(xiàn)有成熟的半導體技術(shù)進行制造，也還很容易進行摻雜，如此可相當容易地調(diào)諧其性能。
化學性
性質(zhì)：周期表第V,VI族元素化合物半導體。三角晶，原胞為菱形六面體，晶格常數(shù)1.0473nm，密度7.8587g/cm3。熔點575℃。由共價鍵結(jié)合，有一定離子鍵成分。
為間接帶隙半導體，室溫禁帶寬度0.145eV，電子和空穴遷移率分別為0.135和4.4×10-2m2/(V·s)，溫差電優(yōu)質(zhì)系數(shù)1.6×10-3/K。采用珀西·布里奇曼法、區(qū)域熔煉法、直拉法制備。為良好的溫差材料。
毒素
化學式Bi2Te3。用于半導體、電子冷凍和發(fā)電。狗、兔和鼠暴露在碲化鉍粉塵中有肺部反應(yīng)，體重增加，而血液中的血清和器官中的堿性磷酸霉的活性均未變化。美國規(guī)定大氣中的容許濃度為10mg/m3。
安全術(shù)語
S20Whenusing,donoteatordrink
使用時不得進食、飲水。
S24/25Avoidcontactwithskinandeyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
物理化學性質(zhì)
熔點：585°C（lit.）
密度：7.642g/mLat25°C（lit.）
碲化鉍產(chǎn)品用途
用于化工產(chǎn)業(yè)中間體
碲化鉍化學品安全說明書(MSDS)
毒性分級：
中毒
爆炸物危險特性：
與水反應(yīng)或與強氧化劑反應(yīng)產(chǎn)生輕微爆炸
可燃性危險特性：
與水或濕氣反應(yīng)釋放有毒易燃氣體；受熱分解有毒碲氧化物煙霧
碲化鉍儲運特性：
庫房通風低溫干燥
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
2、摩爾體積（cm3/mol）：無可用的
3、等張比容（90.2K）：無可用的
4、表面張力（dyne/cm）：無可用的
5、介電常數(shù)：無可用的
6、極化率（10-24cm3）：無可用的
7、單一同位素質(zhì)量：807.679469 Da
8、標稱質(zhì)量：808 Da
9、平均質(zhì)量：800.7608 Da
計算化學數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：無
2、氫鍵供體數(shù)量：0
3、氫鍵受體數(shù)量：0
4、可旋轉(zhuǎn)化學鍵數(shù)量：0
5、互變異構(gòu)體數(shù)量：無
6、拓撲分子極性表面積：80.3
7、重原子數(shù)量：10
8、表面電荷：0
9、復雜度：9.7
10、同位素原子數(shù)量：0
11、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、不確定化學鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
15、共價鍵單元數(shù)量：10
參考資料 >