Strukturbestimmung an quaternären Phasen im System Pb-In-Bi-Ch (Ch=S,Se)
Final Report Abstract
Zwei der drei seit den achtziger Jahren strukturell bekannten quaternären Pb-Bi-In-S-Phasen wurden nochmals dargestellt und strukturanalytisch untersucht. Im einen Fall („Phase II“) zeigte das Ergebnis, dass in dieser Phase das Bi : In – Verhältnis erheblich variiert werden kann. Im anderen Fall („Phase I“) konnte der Verdacht, dass die in der Literatur angegebene elektrisch nicht neutrale Zusammensetzung falsch ist, erhärtet werden. Um die aus einer Mikrosonden-Analyse erhaltene (stimmige) chemische Zusammensetzung der Phase im Strukturmodell abzubilden, müssen allerdings einige nicht ganz selbstverständliche Details postuliert werden, z.B. die Besetzung einer der drei Schwermetallpositionen zu nur zwei Dritteln. Von drei weiteren Phasen, die in den achtziger Jahren ohne anschließende Strukturbestimmung synthetisiert worden waren, konnte eine („Phase IV“) im Gegensatz zu den beiden anderen erneut dargestellt und strukturanalytisch untersucht werden. Die Struktur zeigt bei stark unterschiedlicher Zusammensetzung überraschend große Verwandtschaft mit der von „Phase I“, ohne an einer der dort vorkommenden leichten „Ungereimtheiten“ zu leiden. Schließlich erbrachten die Syntheseversuche noch drei bislang unbekannte Verbindungen, die alle strukturanalytisch aufgeklärt werden konnten. Eine zeigt strukturell eine deutliche Verwandtschaft mit der schon bekannten „Phase VI“, die Strukturen der anderen beiden sind von der bekannten PbBi4S7-Struktur durch partiellen Ersatz von Bi (und Pb) durch In abgeleitet. Die sechs untersuchten Strukturen erlauben das Aufstellen einiger „Faustregeln“ im Hinblick auf die Verteilung der Metallatome. Nicht nur bei Phase I sondern auch in allen anderen untersuchten Fällen zeigten Mikrosondenanalysen stöchiometrisch stimmige Zusammensetzungen.
