Hans Henning Hahn1, Günter Frank1, Wilhelm Klingler1, Anne Dorothee Störger1, Georg Störger1
1Kiel, Institut für Anorganische Chemie der Universität
Tóm tắt
AbstractEs wurden die Verbindungen CdAl2O4, CdAl2S4, HgAl2S4, ZnAl2Se4, CdAl2Se4, HgAl2Se4, ZnAl2Te4, CdAl2Te4, HgAl2Te4, ZnGa2S4, CdGa2S4, HgGa2S4, ZnGa2Se4, CdGa2Se4 HgGa2Se4, ZnGa2Te4, CdGa2Te4, HgGa2Te4, ZnIn2Se4, CdIn2Se4, HgIn2Se4, ZnIn2Te4, CdIn2Te4 und HgIn2Te4 durch Umsetzungen im festen Zustande bei höheren Temperaturen dargestellt und röntgenographisch untersucht.CdAl2O4 hat Spinellstruktur mit statistischer Verteilung des Cadmiums und Aluminiums auf beide Metallagen des Spinellgitters.CdAl2S4, HgAl2S4, ZnAl2Se4, CdAl2Se4, HgAl2Se4, CdGa2S4, HgGa2S4, CdGa2Se4, HgGa2Se4, CdGa2Te4, ZnIn2Se4, HgIn2Se4, ZnIn2Te4, CdIn2Te4 und HgIn2Te4 kristallisieren in einer tetragonalen Struktur der Raumgruppe SI4 mit zwei Formeleinheiten in der Elementarzelle. Die Struktur leitet sich von der Chalkopyritstruktur ab, indem zwei Metallagen des Chalkopyritgitters unbesetzt bleiben.CdIn2Se4 hat eine tetragonale pseudokubische Struktur der Raumgruppe DP42m mit einer Molekel in der Elementarzelle.Bei den Verbindungen ZnGa2S4, ZnGa2Se4 und ZnGa2Te4 kann zwischen der Struktur der Raumgruppe S24 und einer sehr ähnlichen der Raumgruppe DI42m wegen des fast gleichen Streuvermögens des Zinks und Galliums nicht entschieden werden.Für die Verbindungen ZnAl2Te4, CdAl2Te4 und HgAl2Te4 wird außer den Raumgruppen S24, D und D auch die Raumgruppe DF42 mit statistischer Verteilung beider Metalle auf die Metallagen eines tetragonal verzerrten Zinkblendegitters und für HgGa2Te4 Mischkristallbildung zwischen den binären Komponenten mit reiner Zinkblendestruktur diskutiert.Sämtlichen Strukturvorschlägen ist eine nahezu kubisch dichte Packung der Chalkogenatome gemeinsam, in deren Tetraederlücken die Metallatome der jeweiligen Raumgruppe entsprechend verteilt sind. Die bevorzugte Bildung der chalkopyrit‐ bzw. zink‐blendeartigen Strukturen gegenüber der Spinellstruktur wird bei den hier untersuchten Verbindungen mit der großen Neigung der B‐Gruppenelemente zur Ausbildung von Atombindungen mit tetraedrischer Koordination gegenüber den Nichtmetallen erklärt.Es werden einige Regeln über die jeweils bevorzugte Bildung einer der beiden Spinellstrukturen auf Grund der erhaltenen Versuchsergebnisse abgeleitet und an Hand der bisher bekannten Verbindungen mit Spinellstruktur geprüft.
