Universität zu Köln

Valenzeffekte in Lanthanoid-Dicarbidsystemen

Link, Pascal (2010) Valenzeffekte in Lanthanoid-Dicarbidsystemen. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    Durch die Bildung von Mischkristallen der allgemeinen Zusammensetzung YbxM1-xC2 (mit M = Ca, Sr, Eu; 0< x < 1) konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass die Yb-Valenz in Dicarbidsystemen durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst werden kann. So wurden beispielsweise strukturabhängige Valenzveränderungen beobachtet, welche auf der Heterotypie der dargestellten Mischkristallreihen beruhen. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung x wiesen die Mischkristallverbindungen unterschiedliche Kristallstrukturen auf. So konnte je nach System der tetragonale CaC2-Typ, der monokline ThC2-Typ, der monokline CaC2-III-Typ sowie der kubische CaC2-IV-Typ beobachtet werden. Der monokline ThC2-Typ, der für reines YbC2 nicht existent ist, scheint dabei eine Stabilisierung des zweiwertigen Valenzzustandes des Yb-Ions hervorzurufen. Dagegen liegt im tetragonalen CaC2-Typ, in dem auch reines YbC2 kristallisiert, eine leichte Bevorzugung des dreiwertigen Valenzzustandes vor. Neben strukturabhängigen Valenzwechseln ruft die Mischkristallbildung in einigen Fällen auch eine deutliche Temperaturabhängigkeit der Yb-Valenz hervor. So konnte z. B. in der kubischen Verbindung Yb0,60Sr0,40C2 mit steigender Temperatur eine Abnahme der Valenz von 2,52 auf 2,0 nachgewiesen werden. Zuletzt konnten auch der Ionenradius sowie der Typ des M-Kations als valenzbeeinflussende Faktoren erkannt werden. Europium-haltige Mischkristallreihen der allgemeinen Zusammensetzung EuxM1-xC2 (mit M = Sr, Yb; 0< x < 1) ließen sich ebenfalls darstellen. Auch hier zeigte sich, dass die Kristallstruktur der einzelnen Verbindungen eindeutig von der gewählten Zusammensetzung x abhängt. Eine Veränderung der Eu-Valenz konnte allerdings nicht beobachtet werden; alle synthetisierten Verbindungen weisen eine Oxidationsstufe von 2,0 auf. Der zweiwertige Zustand scheint daher für das Eu-Ion in Dicarbidsystemen besonders stabil zu sein. Die XANES-spektroskopische Untersuchung von binärem YbC2, dessen Valenz bis heute nicht eindeutig bestimmt werden konnte, lieferte eine konstante Gemischtvalenz von 2,81, die sich auch durch Erhöhung oder Erniedrigung der Temperatur nicht merklich verändert.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Creators:
    CreatorsEmail
    Link, Pascalpas.link@googlemail.com
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-33068
    Subjects: Chemistry and allied sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Lanthanoidcarbide , Erdalkalimetallcarbide , Valenzwechsel , XANES-Spektroskopie , PulverdiffraktometrieGerman
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Institut für Anorganische Chemie
    Language: German
    Date: 2010
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 12 January 2011
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 08 Feb 2011 12:49:06
    Referee
    NameAcademic Title
    Ruschewitz, UweProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/3306

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