Universität zu Köln

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:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Link, Pascal pas.link@googlemail.com UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-33068
Date:	2010
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Chemistry > Institute of Inorganic Chemistry
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Lanthanoidcarbide , Erdalkalimetallcarbide , Valenzwechsel , XANES-Spektroskopie , Pulverdiffraktometrie German
Date of oral exam:	12 January 2011
Referee:	Name Academic Title Ruschewitz, Uwe Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/3306