Notizen 1169

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CeLi2As2, eine ternäre Verbindung im CaAl2Si2-Typ

CeLi2As2, a T e r n a r y C o m p o u n d i n t h e C a A l 2 S i 2 - T y p e

H a n s - U w e S c h u s t e r * u n d H e r r a d - O d i l i a F i s c h e r I n s t i t u t f ü r A n o r g a n i s c h e C h e m i e d e r U n i v e r s i t ä t z u K ö l n ,

G r e i n s t r a ß e 6, D - 5 0 0 0 K ö l n 4 1

Z . N a t u r f o r s c h . 3 4 b , 1 1 6 9 - 1 1 7 0 ( 1 9 7 9 ) ; e i n g e g a n g e n a m 1 5 . M a i 1 9 7 9

T e r n a r y L i t h i u m C o m p o u n d s , C r y s t a l D a t a X - r a y i n v e s t i g a t i o n s o n t h e t e r n a r y c o m p o u n d C e L i 2 A s 2 s h o w e d i t t o c r y s t a l l i z e i n t h e t r i g o n a l C a A l 2 S i 2 - s t r u e t u r e , s p a c e g r o u p P 3 m l - D | a - T h e c e l l p a r a m e t e r s a r e :

a --- 4 3 1 , 1 p m , c = 6 9 8 , 4 p m , c/a = 1 , 6 2 .

U n t e r d e n t e r n ä r e n A B 2 X 2 - V e r b i n d u n g e n d e s L i t h i u m s s i n d b i s h e r n u r w e n i g e V e r t r e t e r d e s C a A l 2 S i 2 - T y p s b e k a n n t . H i e r z u g e h ö r e n die S e l t e n - e r d v e r b i n d u n g e n CeLi2N2(P2) [1, 2] u n d d a s v o n P a l i s a a r u n d J u z a d a r g e s t e l l t e ZrLi2N2 [3], d e r e n S t r u k t u r p a r a m e t e r a l l e r d i n g s n u r a u s P u l v e r d a t e n e r m i t t e l t w e r d e n k o n n t e n . V o n d e r v o n u n s g e f u n - d e n e n V e r b i n d u n g C e L i 2 A s2 k o n n t e n n u n E i n - k r i s t a l l e i s o l i e r t w e r d e n , d i e f ü r eine r ö n t g e n o g r a - p h i s c h e S t r u k t u r b e s t i m m u n g g e e i g n e t w a r e n .

Darstellung und Eigenschafton

D i e i m V e r h ä l t n i s 1 : 2 : 2 e i n g e s e t z t e n E l e m e n t e w u r d e n d u r c h 4 8 - s t ü n d i g e s E r h i t z e n bei 970 K m i t - e i n a n d e r u m g e s e t z t . A l s R e a k t i o n s g e f ä ß e d i e n t e n T a n t a l f i n g e r t i e g e l in A r g o n a t m o s p h ä r e . W i e d e r - h o l t e s H o m o g e n i s i e r e n d e r P r ä p a r a t e u n t e r A r g o n u n d m e h r t ä g i g e s N a c h t e m p e r n bei 970 K f ü h r t e n z u r ö n t g e n h o m o g e n e n P r ä p a r a t e n .

D i e g e t e m p e r t e n P r o b e n fielen als s c h w ä r z l i c h e , f e i n k r i s t a l l i n e P u l v e r v o n h o h e r L u f t - u n d F e u c h t i g - k e i t s e m p f i n d l i c h k e i t a n . D i e P r ä p a r a t e z e i g t e n k e i n e e r k e n n b a r e P h a s e n b r e i t e .

D i e G i t t e r k o n s t a n t e n w u r d e n a u s P u l v e r a u f n a h - m e n n a c h S t r a u m a n i s b e s t i m m t , die e x p e r i m e n t e l - l e n D i c h t e n n a c h d e r p y k n o m e t r i s c h e n M e t h o d e m i t P e t r o l e u m a l s S p e r r f l ü s s i g k e i t . A u f g r u n d der P u l v e r - d i a g r a m m e w a r I s o t y p i e z u d e n s c h o n b e k a n n t e n V e r b i n d u n g e n CeLi2N2(P2) a n z u n e h m e n .

Kristallstrukturbestimmung

W e i ß e n b e r g - u n d P r ä z e s s i o n s a u f n a h m e n e r g a b e n f ü r d i e t r i g o n a l k r i s t a l l i s i e r e n d e V e r b i n d u n g d i e L a u e - K l a s s e 3 m l . D i e M e s s u n g d e r I n t e n s i t ä t e n

II

^{A s}

L i

Oe

A b b . 1 . C e L i 2 A s 2 .

e r f o l g t e a u f e i n e m a u t o m a t i s c h e n E i n k r i s t a l l - d i f f r a k t o m e t e r C A D 4 ( F a b r . E N R A F - N O N I U S ) . D i e S t r u k t u r r e c h n u n g e n w u r d e n m i t d e m X - R a y - P r o g r a m m 72 [4] i m R e c h e n z e n t r u m d e r U n i v e r s i t ä t K ö l n i n d e r R a u m g r u p p e P 3 m l - D | d (Nr. 164) d u r c h g e f ü h r t .

E i n e d r e i d i m e n s i o n a l e P a t t e r s o n - S y n t h e s e ließ sich u n t e r d e r A n n a h m e d e u t e n , d a ß die A s - A t o m e eine h e x a g o n a l d i c h t e P a c k u n g b i l d e n , d e r e n O k t a - e d e r l ü c k e n z u r H ä l f t e v o n C e r b e s e t z t sind. L i t h i u m b e l e g t , w i e eine a n s c h l i e ß e n d d u r c h g e f ü h r t e D i f f e - r e n z - F o u r i e r - S y n t h e s e m i t d e n s c h w e r e n A t o m e n z e i g t e , d i e H ä l f t e d e r T e t r a e d e r l ü c k e n . L i t h i u m u n d A r s e n b i l d e n u n t e r e i n a n d e r L i A s 4 - T e t r a e d e r , d i e

T a b . I . K r i s t a l l o g r a p h i s c h e D a t e n d e r V e r b i n d u n g CeLi2As2-

K r i s t a l l s y s t e m

G i t t e r k o n s t a n t e n [ p m ] D i c h t e e x p .

t h e o r . [ g / c m3] Z a h l d e r F o r m e l - e i n h e i t e n i n d e r E l e m e n t a r z e l l e R a u m g r u p p e A t o m l a g e n

T e m p e r a t u r f a k t o r e n

Z u v e r l ä s s i g k e i t s f a k t o r A t o m a b s t ä n d e [ p m ]

t r i g o n a l

a = 4 3 1 , 1 da -

1,62

D | 5

⁼^4,57

D^{r ö} = 4 , 4 6

c = 6 9 8 , 4

S o n d e r d r u c k a n f o r d e r u n g e n S c h u s t e r .

a n P r o f . D r . H . - U .

0340-5087/79/0800-1171/5 01.00/0

Z = 1 P 3 m l - D |d ( N r . 1 6 4 ) I C e i n l a O 0 2 2 = 0 2 L i i n 2 d 1 / 3 2/3 2 z = 0 , 6 4 7 2 A s i n 2 d 1 / 3 2/3 2 2 = 0 , 2 5 6

U

CE

= 0,0089

UL i = 0 , 0 1 3 5

U

AS

= 0,0106

Rf = 0 , 0 6 9 ( 3 0 0 R e f l e x e ) C e - 6 A s 3 0 6 , 4 L i - 3 A s 2 5 8 , 2 L i - A s 2 7 2 , 5 L i - L i 3 2 2 , 3

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1170 Notizen

k a n t e n v e r k n ü p f t s i n d . F ü r d i e s e A n o r d n u n g r e s u l - t i e r t e e i n Z u v e r l ä s s i g k e i t s f a k t o r v o n i ? f = 0 , 0 6 9 .

D i e S t r u k t u r i s t m i t d e r d e s C e L i2N 2 ( P2) i d e n t i s c h u n d e r w e i t e r t d a m i t d i e R e i h e d e r s c h o n b e k a n n t e n , i m C a A l2S i 2- T y p k r i s t a l l i s i e r e n d e n A B2X 2- V e r b i n - d u n g e n d e s L i t h i u m s .

I n T a b . I s i n d d i e E r g e b n i s s e d e r K r i s t a l l s t r u k t u r - b e s t i m m u n g z u s a m m e n g e f a ß t .

W i r d a n k e n d e r D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t u n d d e m V e r b a n d d e r C h e m i s c h e n I n d u s t r i e f ü r d i e F ö r d e r u n g u n s e r e r A r b e i t e n .

[ 1 ] D . H a l o t u . J . F l a h a u t , C . R . A c a d . S e i . , S e r . C 2 7 2 , 4 6 5 ( 1 9 7 1 ) .

[ 2 ] A . E l M a s l o u t , J . P . M o t t e , A . C o u r t o i s u . C . G l e i t z e r , C . R . A c a d . S e i . , S e r . C 2 8 0 , 2 1 ( 1 9 7 5 ) .

[ 3 ] A . P . P a l i s a a r u . R . J u z a , Z . A n o r g . A l l g . C h e m . 3 8 4 , 1 ( 1 9 7 1 ) .

[ 4 ] J . M . S t e w a r t , G . J . K r u g e r , H . L . A m m o n , C . D i c k i n s o n u . S . R . H a l l , R e p o r t T R - 1 9 2 , U n i v . o f M a r y l a n d , M a r y l a n d 1 9 7 2 .

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