Einfluß des Bi(III) einsamen Elektronenpaares auf die kristallphysikalischen und Hochdruck-Eigenschaften von Silleniten unter Kationenaustausch

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Die strukturellen und elastischen Eigenschaften von Silleniten Bi12MO20 (M = Si, Ge, Ti, Si0.5Ti0.5, Ge0.5Ti0.5,Si0.33Ge0.33Ti0.33) sollen druck- und temperaturabhängig und als Funktion der Kationenbesetzungen M auf dem Tetraederplatz untersucht werden, um die stereochemische Rolle des einsamen Elektronenpaares von Bi3+ in Bezug auf die physikalischen Eigenschaften dieser Kristalle zu verstehen. Unter Normalbedingungen füllt ein nichtbindendes Elektronenpaar in einer Kristallstruktur etwa soviel Platz wie ein Sauerstoffion aus, ist jedoch deutlich kompressibler als dieses, was Einfluß auf die elastischen Eigenschaften und das Druckverhalten hat. Um die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen in der großen Gruppe von Verbindungen mit nichtbindenden Elekronenpaaren besser zu verstehen, sind Einkristallstrukturbestimmungen unter Hochdruck in Diamantstempelzellen am Synchrotron, Hochdruckpulverdiffraktometrie, Hochdruckramanspektroskopie und Messungen elastischer Konstanten und ihrer Temperaturund Druckabhängigkeit mit resonanter Ultraschallspektroskopie bzw. Brillouinspektroskopie geplant.