Metastabile, reduzierte Übergangsmetalldichalkogenide M1+xQ2 via topotaktischer Deintercalation aus gemischten Ionen- und Elektronenleitern vom Typ M'yM1+xQ2

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Ausgehend von schichtartig aufgebauten, ternären Münzmetall-Übergangsmetall-Dichalkogeniden vom Typ M'yM1+xQ2 (M' = Cu, Ag; M = Gruppe 5, X = S, Se) werden über topotaktische Oxidation der Wirtsstruktur durch chemische und elektrochemische Deintercalation metastabile Polytype von reduzierten Dichalkogeniden M1+xQ2 erschlossen und hinsichtlich ihrer Zusammensetzungen, Strukturen und Ladungstransporteigenschaften untersucht. Die Zielphasen unterscheiden sich von den bekannten Polytypen dadurch, dass die zusätzlich eingelagerten M-Atome nicht in jedem Zwischenschichtbereich der MQ2-Teilstruktur eingebaut sind. Ternäre Ausgangsverbindungen sind bei den Sulfiden nachweislich durch Umsetzung der Elemente zugänglich. Insbesondere wollen wir uns auf die Herstellung und Charakterisierung von solchen reduzierten Dichalkogeniden höherer Stufe konzentrieren, die bei der Deintercalation über vermutlich räumlich korreliert verlaufende Partialversetzungen die Stapelabfolge der MQ2-Schichtpakete ändern. Die elektronischen Faktoren, welche die durch die Oxidation hervorgerufenen Umwandlungen treiben, wollen wir aus detaillierten Einkristall-Strukturanalysen und in angestrebter Kooperation mit Theoretikern aufklären. Den Nachweis, dass die reduzierten Dichalkogenide metastabil sind, hoffen wir über die Auswertung kombinierter DTA/XRD-Experimente erbringen zu können. Einkristallstrukturanalysen bei tiefen Temperaturen und die Messung der Elektronentransporteigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur werden zeigen, ob die bei einzelnen Phasen bereits detektierten komplexen Überstrukturen auf die Ausordnung von Leerstellen oder auf eingerastete Ladungsdichtewellen zurückzuführen sind.