Substitution in Ionenkristallen

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Feste Lösungen stellen unter den Festkörperverbindungen eine Stoffgruppe mit besonders hohem Anwendungspotential dar. Bei Metallen bedient man sich seit alters her der Technik des Legierens, um Materialeigenschaften an die Erfordernisse anzupassen. In der Halbleitertechnologie erreicht man ähnliches mit dem Dotiern. Auch bei ionischen Feststoffen lassen sich physikalische Eigenschaften verändern oder neue Eigenschaften erzeugen, wenn im Kationen- und/oder Anionen-Teilgitter eine Substitution durch eine andere Teilchensorte erfolgt. In deutlichem Kontrast zur Bedeutung fester Lösungen (Katalysatoren, Sensoren, Leuchtstoffe, Dielektrika, magnetische Werkstoffe etc.) sind Präparationsverfahren für solche Stoffe unterentwickelt. An zahlreichen Beispielen (Metalloxiden und -sulfiden) haben wir zeigen können, daß Chemische Transportreaktionen einen ausgezeichneten Zugang zu homogen zusammengesetzten festen Lösungen darstellen, bei denen die Metall-Kationen partiell durch andere substituiert sind. In diesem Projekt wollen wir uns nun mit den präparativen Aspekten der Substitution im Anionen-Teilgitter beschäftigen. Gelingt auch dieses, sollte zukünftig eine gezielte Substitution im Kationen- und Anionenteilgitter gleichzeitig möglich sein, um so maßgeschneiderte kristalline Festkörper präparieren zu können.