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Vorlesung Intermetallische Phasen

7. Packungsdominierte Phasen

7.4. Der NaZn13-Typ

Als ein Beispiel für packungsdominierte Strukturen mit extrem hoher Koordinationszahl (24!) des größten Bindungspartners sei die Kristallstruktur von NaZn13 genannt.
Die kubische Kristallstruktur enthält zwei kristallographisch unabhängige Zn-Positionen. Zn(1) ist dabei ikosaedrisch ausschließlich von Zn(2) koordiniert. Zn(2) ist selbst zwar ebenfalls ikosaedrisch koordiniert, die 12-er Koordination ist aber durch die Anwesenheit von zwei Na-Atomen in der Koordinationssphäre stark verzerrt. Zur Beschreibung der Gesamtstruktur können die Zn(1)Zn(2)12-Ikosaeder auf die Cs-Positionen, die Na-Atome auf die Cl-Positionen des CsCl-Typs positioniert werden. Die Koordinationssphäre der Na-Atome besteht aus 24 Zn(2)-Atomen, die ein sogenanntes Snub-Cube als Polyeder um Na ausbilden.

7.4.1. NaZn13-Typ 7.4.2. Snub-Cub als Koordinationspolyeder der Na-Atome im NaZn13-Typ

Hier einige Bilder zur Übersicht:

Ikosaeder und Snubcubes lassen nur noch kleine Lücken im Raum, die als Tetraedersterne (TS, tetrahedra stars) in der Kristallchemie vieler intermetallischer Phasen von Bedeutung sind. TS bestehen aus einem zentralem Tetraeder, das vier weitere Tetraeder über seine vier Flächen verknüpft hat.

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