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Vorlesung Intermetallische Phasen

7. Packungsdominierte Phasen

7.3. Varianten der Laves-Phasen: CaCu5, CeNi3, PuNi3


Der CaCu5-Typ ist neben denn klassischen AB2-Lavesphasen ein recht häufiger Typ intermetallischer Phasen bei deutlichen Radiendifferenzen zwischen den beiden Partnern. Die hexagonale Struktur entsteht, wenn Kagomenetze entsprechend wie bei den Laves-Phasen, jedoch nach ..AA.. gestapelt werden. Die Struktur in der Polyederdarstellung zeigt, dass die Cu4-Tetraeder wieder über Flächen verknüpft sind. Während die Cu-Atome wieder ikosaedrisch koordiniert sind, folgt für das Polyeder um die Ca-Atome die 14-er Koordination eines 2-fach überkappten hexagonalen Prismas. Die Mg-Atome bilden untereinander Ketten entlang der hexagonalen c-Achse. Die Stöchiometrie ist 1:5. Durch gemischte Stapelung ergeben sich der CeNi3- (Stapelfolge ..AABB..) und der PuNi3-Typ. (Stapelfolge ..AABBCC..).

Abb. 7.3.1. CaCu5-Typ Abb. 7.3.2. PuNi3-Typ Abb. 7.3.3. CeNi3-Typ

Technisch wichtige Verbindungen mit CaCu5-Strukturtyp sind einige ferromagnetische Materialien wie z.B. SmCo5. Die folgende Tabelle zeigt die Eigenschaften wichtiger Magnetmaterialien:

Verbindung Strukturtyp Tc [K] μB
CeFe2 MgCu2 878 6.97
HoFe2 MgCu2 608 6.02
ErFe2 MgCu2 473 5.02
YMn5 CaCu5 490 1.38
HoMn5 CaCu5 425 1.99
SmCo5 CaCu5 1015 8.6 (1.4 K)
Fe b.c.c 633 2.22

Tab. 7.3.1. Strukturen und magnetische Eigenschaften

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