Erste Bestimmung von Eu-H-Abständen durch Neutronenbeugung an den neuartigen Hydriden EuMg2H6 und EuMgH4
✍ Scribed by Holger Kohlmann; Franz Gingl; Thomas Hansen; Klaus Yvon
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1999
- Tongue
- English
- Weight
- 102 KB
- Volume
- 111
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
Für die vollständige Strukturaufklärung von Metallhydriden sind in der Regel Neutronenstreuexperimente unerläûlich. Einige Elemente weisen jedoch derart hohe Absorptionsquerschnitte s a auf, daû diese Technik von vornherein aussichtslos erscheint. Natürliches Europium ( nat Eu), das zu etwa gleichen Teilen aus den Isotopen 151 Eu und 153 Eu besteht, absorbiert mit s a 4530 barns bei l 179.8 pm stärker als das Abschirmmaterial Cadmium. [1] Reines 153 Eu hat zwar einen geringeren s a -Wert, ist aber sehr teuer. Daher sind noch keine vollständigen, verfeinerten Kristallstrukturdaten von Europiumhydriden bekannt und damit auch kein verläûlicher Wert für den Eu-H-Abstand. [2] Der Absorptionsquerschnitt von natürlichem Europium für Neutronen ist jedoch stark wellenlängenabhängig und zeigt ein Minimum bei l 72 pm (Abbildung 1). Wir haben daher Abbildung 1. Absorptionsquerschnitt von natürlichem Europium für Neutronen in Abhängigkeit der Wellenlänge berechnet nach s a 4p/k b c '' (k Wellenvektorbetrag der Neutronenstrahlung; b c '' Imaginärteil der kohärenten Streulänge; Daten für b c '' nach Lynn [3] ). Der Pfeil markiert die bei der Neutronenbeugung verwendete Wellenlänge von 80.45 pm.
den Versuch unternommen, bei dieser Wellenlänge an nat Eu enthaltenden Hydriden erstmalig Neutronenstreuexperimente durchzuführen. Dazu boten sich das intensiv karminrote EuMg 2 H 6 und das braune EuMgH 4 an, welche die ersten bekannten ternären Eu-Mg-Hydride sind (siehe Experimentelles). Da keine Einkristalle verfügbar waren, wurde die Struktur aus Pulverdaten bestimmt. Das Röntgenbeugungsdiagramm von EuMg 2 H 6 wurde tetragonal indiziert [4] und die EuMg 2 -Teilstruktur ab initio gelöst. Die Diagramme von EuMgH 4 lieûen auf Isotypie mit orthorhombischem SrMgH 4 (nicht-zentrosymmetrisch) oder BaMgH 4 (zentrosymmetrisch) schlieûen, [4, 5] wobei zwischen den beiden Strukturmodellen nicht unterschieden werden konnte. Die Neutronenbeugungsdaten wurden an zwei deuterierten, mehrphasigen Proben an dem mit einem ortsempfindlichen Detektor ausgerüsteten Diffraktometer D20 des Hochfluûreaktors am Institut Laue-Langevin (Grenoble) bei l 80.45 pm gesammelt (Abbildung 2). Alle Deuteriumpositionen konnten identifiziert und verfeinert werden, wobei die Präzision für EuMg 2 D 6 aufgrund der höheren Transmission deutlich besser war als jene für EuMgD 4 (berechnet: T e Àmx 0.45 bzw. 0.08; Tabelle 1 und 2).
EuMg 2 H 6 kristallisiert in einem neuen AB 2 X 6 -Strukturtyp, der als Auffüllungsvariante des ReO 3 -Typs (BX 3 ) oder als geordnete Fehlstellenvariante des kubischen Perowskit-Typs (ABX 3 ) beschrieben werden kann. Wasserstoff besetzt die X-, Magnesium die B-und Europium die Hälfte der A-Plätze. Die Verwandtschaft zum kubischen Perowskit läût sich anhand