zur darstellung und kristallstruktur von caal te und caga te

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Zur Darstellung und Kristallstruktur von CaAl6Te10 und CaGa6Te10 On the Preparation and Crystal Structure of CaAleTeio and CaGaeTeio Wilfried Klee und Herbert Schäfer* Abteilung II für Anorganische Chemie im Eduard-Zintl-Institut der Technischen Hochschule in Darmstadt, Hochschulstraße 4, D-6100 Darmstadt Z. Naturforsch. 34b, 657-661 (1979); eingegangen am 16. Februar 1979 Ternary Tellurides, Crystal Structure The new compounds CaAleTeio and CaGaeTeio crystallize with the following lattice constants CaAl 6 Te 10 : cubic, P4]32, a = 1028(1) pm; CaGa 6 Teio: monoclinic, C2, a = 1440(1) pm, b = 1440(1) pm, c = 1021(1) pm, ß — 90.0(1)°. There are dense packings of the Te atoms which are very similar to each other. Different in both structures are the distributions of the element(III) atoms at the distorted tetra- hedral sites and of the Ca atoms at the distorted octahedral sites. Die ternären Telluride AB2Te4 mit A = Sr, Ba und B = Al, Ga, In bilden die TISe-Struktur aus, in der die Erdalkaliatome jeweils im Zentrum eines ver- zerrten vierseitigen Antiprismas lokalisiert sind [1], Die entsprechenden Mg-Verbindungen MgB 2 Te4 ( B = AI. Ga, In) hingegen kristallisieren in Varian- ten der Zinkblendestruktur, in denen die Erdalkali- atome tetraedrisch koordiniert sind [2], Verbin- dungsglieder zwischen diesen beiden Strukturtypen können bei den analogen Ca-Verbindungen z.B. CaGa2Te4 und CaAloTe4 erwartet werden, die sich aber bisher noch nicht synthetisieren ließen. Da- gegen konnten in diesen Dreistoffsystemen die Ver- bindungen CaGaeTeio und CaAleTeio isoliert wer- den, über die im folgenden berichtet wird. Darstellung und Charakterisierung Zur Darstellung beider Verbindungen wurden stöchiometrische Gemenge der Elemente unter Argonatmosphäre in Korundtiegel eingewogen, die in Quarzampullen eingeschmolzen wurden. Um ein Entmischen der Ansätze durch abdampfendes Tellur zu vermeiden, wurden die Ampullen in einen Rohr- ofen so plaziert, daß sich die oberen Hälften der Ampullen im heißesten Teil des Ofens befanden (AT »50 °C). Die Proben wurden innerhalb von 8 h auf 1150 °C aufgeheizt, über Nacht bei dieser Tem- peratur belassen und dann innerhalb von 10 h abge- kühlt. Im Falle der Aluminium Verbindung entstand ein gegenüber feuchter Luft sehr empfindlicher Regulus, der nach den Pulveraufnahmen einheitlich war. Die Reguli der metallisch glänzenden Gallium- verbindung enthielten demgegenüber - ausgewiesen * Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. Herbert Schäfer. 0340-5087/79/0400-681/5 01.00/0 durch schwache zusätzliche Interferenzen auf den Debyeogrammen - stets Ga2Te3. Aus diesem Grund konnte nur das CaAleTeio naßanalytisch abge- sichert werden. Dazu wurde die Substanz in Königs- wasser gelöst. Tellur wurde atomabsorptionsspektro- metrisch, Aluminium und Calcium komplexo- metrisch bestimmt. (Analysenergebnisse (Gew.%): AI: theoret. 11,0, gef. 11,1, Te: theoret. 86,3, gef. 86,5, Ca: theoret. 2,7. gef. 2,4). Die Stöchiometrie beider Verbindungen stützt sich außerdem auf voll- ständige röntgenographische Strukturbestimmun- gen an Einkristallen. Die Dichte wurde pykno- metrisch unter trockenem Xylol bestimmt. Strukturbestimmung CaAleTeio Zur Strukturbestimmung wurde ein einkristallines Regulusbruchstück unter trockenem Paraffinöl in ein Markröhrchen eingeschmolzen. Weissenberg (CuKa,Ni-Filter)-und Precessionaufnahmen (MoKa, Zr-Filter) zeigten kubische Symmetrie der Laue- klasse m3m, im reziproken Gitter wurde ferner die seriale Interferenzbedingung: Reflexe Ä00 nur vor- handen für h = 4 n beobachtet. Damit waren die beiden Raumgruppen P4 3 32-Oe und P4i32-0 7 möglich. Die Achse ergab sich aus mit halbleiter- reinem Silicium geeichten Weissenbergaufnahmen zu a = 1028 (1) pm. Aus der experimentellen Dichte von 4,56 g/cm 3 und dem Volumen der Elementar- zelle errechnen sich zwei Formeleinheiten in der Zelle. Zur Bestimmung der Atomparameter wurden die Intensitäten von 3024 Reflexen mit einem automa- tischen Zweikreisdiffraktometer (Stoe Stadi II, Graphitmonochromator, MoKa-Strahlung, co-scan) im Winkelbereich ft < 30° vermessen. Die Absorp-

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Page 1: Zur Darstellung und Kristallstruktur von CaAl Te und CaGa Te

This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Zur Darstellung und Kristallstruktur von CaAl6Te10 und CaGa6Te10

O n t h e P r e p a r a t i o n a n d C r y s t a l S t r u c t u r e o f C a A l e T e i o a n d C a G a e T e i o

W i l f r i e d K l e e u n d H e r b e r t S c h ä f e r *

Abtei lung I I für Anorganische Chemie im Eduard-Zint l - Inst i tut der Technischen Hochschule in Darmstadt , Hochschulstraße 4, D-6100 Darmstadt

Z . Naturforsch. 34b, 657-661 (1979); eingegangen a m 16. Februar 1979

Ternary Tellurides, Crystal Structure

The new compounds CaAleTeio and CaGaeTeio crystallize with the fol lowing lattice constants

CaAl 6 Te 1 0 : cubic, P4 ]32 , a = 1028(1) p m ; CaGa 6Teio : monoclinic , C2 , a = 1440(1) p m , b = 1440(1) p m , c = 1021(1) p m ,

ß — 90.0(1)°. There are dense packings o f the Te atoms which are very similar to each other. Different in both structures are the distributions o f the e lement ( I I I ) a toms at the distorted tetra-hedral sites and of the Ca atoms at the distorted octahedral sites.

D i e t e r n ä r e n T e l l u r i d e A B 2 T e 4 m i t A = S r , B a u n d

B = A l , G a , I n b i l d e n d i e T I S e - S t r u k t u r a u s , i n d e r

d ie E r d a l k a l i a t o m e j e w e i l s i m Z e n t r u m e i n e s v e r -

z e r r t e n v i e r s e i t i g e n A n t i p r i s m a s l o k a l i s i e r t s i n d [1],

D i e e n t s p r e c h e n d e n M g - V e r b i n d u n g e n M g B 2 T e 4

( B = A I . G a , I n ) h i n g e g e n k r i s t a l l i s i e r e n i n V a r i a n -

t e n d e r Z i n k b l e n d e s t r u k t u r , i n d e n e n d i e E r d a l k a l i -

a t o m e t e t r a e d r i s c h k o o r d i n i e r t s i n d [2], V e r b i n -

d u n g s g l i e d e r z w i s c h e n d i e s e n b e i d e n S t r u k t u r t y p e n

k ö n n e n be i d e n a n a l o g e n C a - V e r b i n d u n g e n z . B .

C a G a 2 T e 4 u n d C a A l o T e 4 e r w a r t e t w e r d e n , d i e s ich

a b e r b i s h e r n o c h n i c h t s y n t h e t i s i e r e n l i e ß e n . D a -

g e g e n k o n n t e n i n d i e s e n D r e i s t o f f s y s t e m e n die V e r -

b i n d u n g e n C a G a e T e i o u n d C a A l e T e i o i s o l i e r t w e r -

d e n , ü b e r d i e i m f o l g e n d e n b e r i c h t e t w i r d .

Darstellung und Charakterisierung Z u r D a r s t e l l u n g b e i d e r V e r b i n d u n g e n w u r d e n

s t ö c h i o m e t r i s c h e G e m e n g e d e r E l e m e n t e u n t e r A r g o n a t m o s p h ä r e i n K o r u n d t i e g e l e i n g e w o g e n , d i e i n Q u a r z a m p u l l e n e i n g e s c h m o l z e n w u r d e n . U m e i n E n t m i s c h e n d e r A n s ä t z e d u r c h a b d a m p f e n d e s T e l l u r z u v e r m e i d e n , w u r d e n d i e A m p u l l e n i n e i n e n R o h r -o f e n so p l a z i e r t , d a ß s i c h d i e o b e r e n H ä l f t e n d e r A m p u l l e n i m h e i ß e s t e n T e i l d e s O f e n s b e f a n d e n (AT » 5 0 °C). D i e P r o b e n w u r d e n i n n e r h a l b v o n 8 h a u f 1 1 5 0 °C a u f g e h e i z t , ü b e r N a c h t b e i d i e s e r T e m -p e r a t u r b e l a s s e n u n d d a n n i n n e r h a l b v o n 1 0 h a b g e -k ü h l t . I m F a l l e d e r A l u m i n i u m V e r b i n d u n g e n t s t a n d e i n g e g e n ü b e r f e u c h t e r L u f t s e h r e m p f i n d l i c h e r R e g u l u s , d e r n a c h d e n P u l v e r a u f n a h m e n e i n h e i t l i c h w a r . D i e R e g u l i d e r m e t a l l i s c h g l ä n z e n d e n G a l l i u m -v e r b i n d u n g e n t h i e l t e n d e m g e g e n ü b e r - a u s g e w i e s e n

* Sonderdruckanforderungen an Prof . Dr . Herbert Schäfer.

0340-5087/79/0400-681/5 01.00/0

d u r c h s c h w a c h e z u s ä t z l i c h e I n t e r f e r e n z e n a u f d e n D e b y e o g r a m m e n - s t e t s Ga2Te3. A u s d i e s e m G r u n d k o n n t e n u r d a s C a A l e T e i o n a ß a n a l y t i s c h a b g e -s i c h e r t w e r d e n . D a z u w u r d e d i e S u b s t a n z i n K ö n i g s -w a s s e r g e l ö s t . T e l l u r w u r d e a t o m a b s o r p t i o n s s p e k t r o -m e t r i s c h , A l u m i n i u m u n d C a l c i u m k o m p l e x o -m e t r i s c h b e s t i m m t . ( A n a l y s e n e r g e b n i s s e ( G e w . % ) : A I : t h e o r e t . 1 1 , 0 , g e f . 1 1 , 1 , T e : t h e o r e t . 86,3, g e f . 86,5, C a : t h e o r e t . 2 ,7 . g e f . 2,4). D i e S t ö c h i o m e t r i e b e i d e r V e r b i n d u n g e n s t ü t z t s i c h a u ß e r d e m a u f v o l l -s t ä n d i g e r ö n t g e n o g r a p h i s c h e S t r u k t u r b e s t i m m u n -g e n a n E i n k r i s t a l l e n . D i e D i c h t e w u r d e p y k n o -m e t r i s c h u n t e r t r o c k e n e m X y l o l b e s t i m m t .

Strukturbestimmung

CaAleTeio Z u r S t r u k t u r b e s t i m m u n g w u r d e e i n e i n k r i s t a l l i n e s

R e g u l u s b r u c h s t ü c k u n t e r t r o c k e n e m P a r a f f i n ö l i n

e i n M a r k r ö h r c h e n e i n g e s c h m o l z e n . W e i s s e n b e r g

( C u K a , N i - F i l t e r ) - u n d P r e c e s s i o n a u f n a h m e n ( M o K a ,

Z r - F i l t e r ) z e i g t e n k u b i s c h e S y m m e t r i e d e r L a u e -

k l a s s e m 3 m , i m r e z i p r o k e n G i t t e r w u r d e f e r n e r d i e

s e r i a l e I n t e r f e r e n z b e d i n g u n g : R e f l e x e Ä 0 0 n u r v o r -

h a n d e n f ü r h = 4 n b e o b a c h t e t . D a m i t w a r e n d i e

b e i d e n R a u m g r u p p e n P 4 3 3 2 - O e u n d P 4 i 3 2 - 0 7

m ö g l i c h . D i e A c h s e e r g a b s i c h a u s m i t h a l b l e i t e r -

r e i n e m S i l i c i u m g e e i c h t e n W e i s s e n b e r g a u f n a h m e n

z u a = 1028 (1) p m . A u s d e r e x p e r i m e n t e l l e n D i c h t e

v o n 4 , 5 6 g / c m 3 u n d d e m V o l u m e n d e r E l e m e n t a r -

z e l l e e r r e c h n e n s i c h z w e i F o r m e l e i n h e i t e n i n d e r

Z e l l e .

Z u r B e s t i m m u n g d e r A t o m p a r a m e t e r w u r d e n d i e

I n t e n s i t ä t e n v o n 3024 R e f l e x e n m i t e i n e m a u t o m a -

t i s c h e n Z w e i k r e i s d i f f r a k t o m e t e r (Stoe S t a d i I I ,

G r a p h i t m o n o c h r o m a t o r , M o K a - S t r a h l u n g , co-scan)

i m W i n k e l b e r e i c h ft < 30° v e r m e s s e n . D i e A b s o r p -

Page 2: Zur Darstellung und Kristallstruktur von CaAl Te und CaGa Te

658 W . K l e e - H . Schäfer • Darstellung und Kristallstruktur v o n CaAleTeio und CaGaeTei0

Tab . I . Kristallographische Daten v o n CaAleTeio. Der isotrope Temperaturfaktor ist als exp [ — 8 n 2 • U • sin2 # /A 2 • 104], der anisotrope Temperaturfaktor als exp [ — 2 j t 2 (h2a*2XJn + k2b*2U22 + l2c*2U33 + 2 hka*b*Ui2 + 2 hla*c*Viz + 2 klb*c*U23) • 104] definiert. (In K l a m m e r n die Standardabweichungen.)

Kristallsystem kubisch R a u m g r u p p e P 4i 3 2 Achsen [ p m ] a = 1028(1) Vo lumen der E Z [pm 3 ] 1086,4 • 106

Zahl der Formeleinheiten i. d. E Z 2 Dichte röntg, [g / cm 3 ] 4,53 Dichte exp . [g / cm 3 ] 4,56

A t o m l a g e n : x y z U n U 2 2 U 3 3 U 2 3 Ui 3 Ui 2

12 T e ( l ) auf 12d 0,1989(1) 0,4489(1) 0,0225(8) 0,0297(5) 0,0297(5) 0,0041(8) 0 ,0016(4 ) -0 ,0016(4 )

8 Te(2) auf 8 c 0,0521(1) 0,0236(3) 0,0236(3) 0,0236(3) 0,0009(3) 0,0009(3) 0,0009(3)

2 Ca stat. auf 4 a 0,027(2) 0,027(2) 0,027(2) - 0 , 0 0 2 ( 2 ) - 0 , 0 0 2 ( 2 ) - 0 , 0 0 2 ( 2 )

6 A l ( l ) stat. auf 24e 0,2720(13) 0,9530(13) 0,1205(13) 0,029(3)

6 Al(2) stat. auf 24e 0,7426(11) 0,7134(11) 0,4445(11) 0,024(3)

7?-Wert : 0,026 (356 symmetrieunabhängige Ref lexe)

t i o n w u r d e e n t s p r e c h e n d d e r K r i s t a l l g e s t a l t k o r r i -

g i e r t . N a c h d e r M i t t e l u n g ü b e r s y m m e t r i e ä q u i -

v a l e n t e R e f l e x e u n d d e r ü b l i c h e n K o r r e k t u r f ü r

W e i s s e n b e r g g e o m e t r i e v e r b l i e b e n 3 5 6 u n a b h ä n g i g e

M e ß w e r t e . A u s d e r m i t d i e s e n D a t e n b e r e c h n e t e n

d r e i d i m e n s i o n a l e n P a t t e r s o n s y n t h e s e k o n n t e n d i e

T e l l u r a t o m p a r a m e t e r d e r b e s e t z t e n h a l b s p e z i e l l e n

L a g e 1 2 d u n d 8 c ( R a u m g r u p p e : P 4 i 3 2 - 0 7 ) h e r g e -

l e i t e t w e r d e n . D i e s e w u r d e n v e r f e i n e r t u n d m i t d e n

P h a s e n d e r e r h a l t e n e n L a g e n e i n e D i f f e r e n z f o u r i e r -

s y n t h e s e b e r e c h n e t , i n d e r 4 M a x i m a a u f t r a t e n , d i e

d e r L a g e 4 a z u g e o r d n e t w e r d e n k o n n t e n . S i e i s t

n a c h v o r g e g e b e n e r S t ö c h i o m e t r i e u n d d e r H ö h e d e r

a u f t r e t e n d e n M a x i m a m i t 2 C a - A t o m e n s t a t i s t i s c h

b e s e t z t . D a n e b e n t r a t e n i n d e r D i f f e r e n z f o u r i e r -

s y n t h e s e w e i t e r e s c h w ä c h e r e M a x i m a a u f , d i e n u r

d u r c h z w e i m a l i g e s B e s e t z e n d e r a l l g e m e i n e n 24-

z ä h l i g e n L a g e n g e d e u t e t w e r d e n k o n n t e n . S i e s i n d

j e w e i l s - a u s g e w i e s e n s o w o h l d u r c h d i e H ö h e d e r

M a x i m a i n d e r D i f f e r e n z f o u r i e r s y n t h e s e a l s a u c h

d u r c h d i e e r h a l t e n e n B e s e t z u n g s z a h l e n b e i d e r F r e i -

g a b e d i e s e s P a r a m e t e r s bei d e r L e a s t - s q u a r e s - V e r -

f e i n e r u n g - m i t j e 6 A I - A t o m e n b e s e t z t . N a c h d e r

V e r f e i n e r u n g a l l e r P a r a m e t e r ü b e r d i e M e t h o d e d e r

k l e i n s t e n Q u a d r a t e w u r d e e i n i ? - W e r t v o n 0,026 (3)

e r h a l t e n . D i e E r g e b n i s s e s i n d i n T a b . I z u s a m m e n -

g e f a ß t .

CaGa^Te io

W r i s s e n b e r g ( C u K a ) - u n d P r e c e s s i o n a u f n a h m e n

( M o K a ) e i n e s q u a d e r f ö r m i g e n E i n k r i s t a l l s z e i g t e n ,

d a ß i m R a h m e n d e r M e ß g e n a u i g k e i t z w e i d e r d r e i

Z e l l k a n t e n ü b e r e i n s t i m m t e n u n d a u c h e i n o r t h o -

g o n a l e s A c h s e n k r e u z v o r l a g . D a s r e z i p r o k e G i t t e r

z e i g t e a b e r n u r d i e L a u e s y m m e t r i e 2/m m i t d e m

i n t e g r a l e n A u s l ö s c h u n g s g e s e t z : R e f l e x e hkl n u r v o r -

h a n d e n f ü r h -f- k = 2 n. D a n a c h l i e g t d a s m o n o k l i n e

K r i s t a l l s y s t e m v o r , e s s i n d d i e R a u m g r u p p e n C 2 ,

C m u n d C 2 / m m ö g l i c h .

Z u r B e s t i m m u n g d e r A t o m p a r a m e t e r w u r d e n die

I n t e n s i t ä t e n v o n 2 1 4 1 R e f l e x e n a n e i n e m a u t o m a -

t i s c h e n Z w e i k r e i s d i f f r a k t o m e t e r (Stoe S t a d i I I ,

M o K a , G r a p h i t m o n o c h r o m a t o r , co-scan) v e r m e s s e n .

D i e A b s o r p t i o n w u r d e e n t s p r e c h e n d d e r K r i s t a l 1-

g e s t a l t b e r ü c k s i c h t i g t . N a c h d e n ü b l i c h e n K o r r e k -

t u r e n f ü r W e i s s e n b e r g g e o m e t r i e u n d M i t t e l u n g ü b e r

s y m m e t r i e ä q u i v a l e n t e M e ß w e r t e v e r b l i e b e n 1899

u n a b h ä n g i g e R e f l e x e . D i e L ö s u n g d e r S t r u k t u r ge-

l a n g ü b e r d i e D e u t u n g e i n e r d r e i d i m e n s i o n a l e n

P a t t e r s o n s y n t h e s e i n d e r R a u m g r u p p e C 2 , w o b e i

d i e K e n n t n i s d e r v o r h e r a b g e l e i t e t e n S t r u k t u r d e s

C a A l e T e i o s e h r h i l f r e i c h w a r . D i e a b g e l e i t e t e n P a r a -

m e t e r w u r d e n ü b e r F o u r i e r - u n d D i f f e r e n z f o u r i e r -

s y n t h e s e n v e r f e i n e r t u n d ü b e r l e a s t - s q u a r e s - C y c l e n

o p t i m i e r t . D a b e i w u r d e n i s o t r o p e T e m p e r a t u r f a k -

Page 3: Zur Darstellung und Kristallstruktur von CaAl Te und CaGa Te

659 W. Klee-H. Schäfer • Darstellung und Kristallstruktur von CaAleTeio und CaGaeTei0

Kristallsystem Raumgruppe Achsen [pm]

Elementarzellenvolumen [pm3] Zahl der Formeleinheiten i. d. EZ Dichte röntg, [g/cm3]

monoklin C 2 o = 1440(1) b = 1440(1) c = 1021(1)

= 90,0(1)° 2117,1 • 106

4 5,44

U 0,0155(5) 0,0170(5) 0,0176(5) 0,0162(5) 0,0169(5) 0,0123(5) 0,0133(5) 0,0130(5) 0,0112(4) 0,0153(7) 0,0165(7) 0,0178(9) 0,0187(9) 0,0170(9) 0,0188(9) 0,0169(8) 0,0175(9) 0,0228(37) 0,0268(28)

Tab. II. Kristallographische Daten von CaGaßTeio. Der isotrope Tem-peraturfaktor ist definiert als: exp [—8 n2 • U • sin2#/A2 • 104]. (In Klammern die Standardabwei-chungen.)

Atomlagen 4 Te(l) auf 4c 4 Te(2) 4 Te(3) 4 Te(4) 4 Te(5) 4 Te(6) 4 Te(7) 4 Te(8) 4 Te(9)

auf 4 c auf 4 c auf 4 c auf 4 c auf 4 c auf 4 c auf 4 c auf 4 c

2 Te(10) auf 2 a 2 Te(ll) auf 2b 4 Ga(l) auf 4c 4 Ga(2) auf 4c 4 Ga(3) auf 4c 4 Ga(4) auf 4c 4 Ga(5) auf 4c 4 Ga(6) auf 4c 1 1/3 Ca(l) stat. auf 2a 2 2/3 Ca(2) stat. auf 4c

0,2911(2) 0,4149(2) 0,4428(2) 0,2142(2) 0,4075(2) 0,6800(2) 0,1297(2) 0,3795(2) 0,3282(2)

0,0429(4) 0,5431(4) 0,6440(4) 0,2443(4) 0,2948(4) 0,2775(4)

0,8718(13)

y 0,5363(2) 0,3304 0,6235(2) 0,2102(2) 0,9020(2) 0,9959(2) 0,9445(2) 0,7957(2) 0,2454(2) 0,5750(3) 0,6632(3) 0,9564(3) 0,9462(3) 0,2615(3) 0,3298(3) 0,8777(3) 0,5932(3) 0,0021(13) 0,6169(10)

0,0819(2) 0,8296(2) 0,7492(2) 0,5645(2) 0,6791(2) 0,6707(2) 0,5700(2) 0,0694(2) 0,1712(2)

0,3413(4) 0,8302(4) 0,5710(4) 0,7456(4) 0,8734(4) 0,8385(4)

0,7435(13) R = 0,0641 (1899 symmetrieunabhängige Reflexe)

toren eingeführt [3], Die Ergebnisse sind in Tab. II zusammengestellt.

Strukturbeschreibung und Diskussion Obwohl CaAl6Teio und CaGa6Tei0 nicht isotyp

sind, zeigen sie bezüglich ihres Bauprinzips doch große Ähnlichkeiten. Abb. 1 und 2, in denen die Atomanordnungen beider Verbindungen dargestellt sind, zeigen, daß besonders die Tellurteilstrukturen einander weitgehend entsprechen. Um dies zu ver-deutlichen, ist in Abb. 2 gestrichelt eine Zelle des CaAl6Teio eingetragen. Man beobachtet in beiden Fällen eine dichte Telluratompackung, die Tetra-ederlücken, besetzt mit Element(III)atomen, und Oktaederlücken, besetzt mit Ca-Atomen, enthält. Im CaAlöTeio sind diese Atome jeweils auf die zur Verfügung stehenden Lücken statistisch verteilt -im CaGaöTeio dagegen sind die Ga-Atome streng gesetzmäßig angeordnet, die statistische Verteilung der Ca-Atome auf zwei Lagen eingeengt. Neben einer geringfügigen Verschiebung der Tellurpara-meter sind dies die wesentlichsten Unterschiede in der Atomanordnung, die zur Symmetrieerniedri-gung beim Übergang von der CaAl6Teio-Struktur zur CaGaßTeio-Struktur führen.

a

x Tel lur 0 Calcium

Abb. 1. Die Elementarzelle des CaAlßTeio. Einge-zeichnet sind die Positionen der Tellur- und Ca-Atome. Die Höhe in z ist in n/1000 von c angegeben. Hervor-gehoben ist der CaTeg-Oktaederverband,

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x Tellur Q Calcium • Gallium

Abb. 2. Die Elementarzelle des CaGaßTeio. Einge-zeichnet sind die Positionen der Tellur-, Gallium-und Calciumatome. Die Höhe in z ist in n/1000 von c angegeben. Hervorgehoben ist der CaTeß-Oktaeder-verband, in den auch, um den Bezug zur CaAlöTeio-Struktur zu demonstrieren, die unbesetzten Okta-ederlücken gestrichelt miteinbezogen sind. Ferner ist zum Vergleich die Grundfläche der CaAleTeio-Elementarzelle einskizziert.

Im CaAlöTeio hat jedes Telluratom 12 gleich-namige Nachbarn mit Abständen zwischen 393 pm und 443 pm. Die AI-Atome nehmen zwei kristallo-graphisch unterschiedliche Lagen ein. Es resultieren zwei Arten verzerrter AlTe^Tetraeder mit Al-Te-Abständen zwischen 254 pm und 268 pm. Die Ca-Atome sind verzerrt oktaedrisch von 6 Te-Atomen im Abstand von 323 pm umgeben. Die Atomab-stände und Bindungswinkel sind in Tab. I II zu-

sammengestellt. Im CaGaeTeio sind die 12 Te-Atome vom Te-Atom im Zentrum des Koordina-tionspolyeders zwischen 390 pm und 452 pm entfernt . Die Ga-Atome nehmen 6 kristallographisch unter-schiedliche Lagen ein, Bindungsabständeund - winke 1 in den resultierenden GaTe4-Tetraedern sind in Tab. IV zusammengestellt, in der auch die Ca-Te-Abstände in den beiden unterschiedlichen CaTee-Oktaedern enthalten sind. Alle Abstände liegen im

Tab. III. Atomabstände [pm] und Bindungswinkel [°] im CaAleTeio- (In Klammern die Standardabweichungen.)

Al-Te4-Tetraeder Abstände Winkel Al(l)-Te(2) 258(1) Te(2)-Al(l)-Te(l) 104,5(3) Te( 1 )-Al( 1 )-Te(2) 112,8(3)

Te(l) 266(1) Te(2)-Al( 1 )-Te( 1) 99,8(3) Te (1)-AI (1 )-Te (2) 109,7(3) Te(2) 254(1) Te(2)-Al(l)-Te(2) 114,2(3) Te (2)-AI (1 )-Te (2) 99,8(3) Te(l) 258(1)

Al(2)-Te(l) 259(1) Te(l)-Al(2)-Te(l) 111,6(3) Te(l)-Al(2)-Te(2) 113,2(3) Te(l) 262(1) Te (1)-AI (2 )-Te (2) 111,5(3) Te (1)-AI (2 )-Te (2) 112,1(3) Te(2) 268(1) Te(l)-Al(2)-Te(2) 113,7(3) Te(2)-Al(2)-Te(2) 93,7(3) Te(2) 265(1)

Ca-Te6-Oktaeder Abstand Ca-Te 323(1)

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Tab. IV. Atomabstände [pm] und Bindungswinkel [°] im CaGaßTeio- (In Klammern die Standardabweichungen.) Ga-Te4-Tetraeder:

Abstände Winkel Ga(l)-Te(3) 258,7(6) Te(3 -Ga(l)--Te(2) 113,1(2) Te(2) -Ga(l -Te(7) 116,0(2)

Te(2) 258,6(6) Te(3 -Ga(l)--Te(7) 109,7(2) Te(2) -Ga(l -Te(7) 113,8(2) Te(7) 265,5(5) Te(3 -Ga(l)--Te(7) 104,7(2) Te(7) -Ga(l -Te(7) 98,0(2) Te(7) 265,7(5)

Ga(2)-Te(8) 264,3(5) Te(8 -Ga(2)--Te(6) 98,4(2) Te(6) -Ga(2 -Te(5) 105,2(2) Te(6) 265,7(6) Te(8 -Ga(2)--Te(5) 110,5(2) Te(6) -Ga(2 -Te(10) 113,0(2) Te(5) 256,4(6) Te(8 -Ga(2)--Te(10) 115,1(2) Te(5) -Ga(2 -Te(10) 113,3(2) Te(10) 261,3(5)

Ga(3)-Te(9) 267,0(5) Te(9 -Ga(3)--Te(7) 95,9(2) Te(7) -Ga(3 -Te ( l l ) 118,5(2) Te(7) 264,2(6) Te(9 -Ga(3)--Te(l l ) 110,1(2) Te(7) -Ga(3 -Te(4) 110,2(2) Te(l l ) 261,6(6) Te(9 -Ga(3)--Te(4) 112,8(2) Te(l l )-Ga(3 -Te(4) 108,9(2) Te(4) 257,5(5)

Ga(4)-Te(2) 260,3(6) Te(2 -Ga(4)--Te(6) 114,7(2) Te(6) -Ga(4 -Te(8) 97,8(2) Te(6) 267,6(6) Te(2 -Ga(4)--Te(8) 113,8(2) Te(6) -Ga(4 -Te(4) 109,4(2) Te(8) 264,6(5) Te(2 -Ga(4)--Te(4) 113,6(2) Te(8) -Ga(4 -Te(4) 106,0(2) Te(4) 256,3(5)

Ga(5)-Te(8) 262,6(5) Te(8 -Ga(5)--Te(l) -Te(5)

118,5(2) Te(l) -Ga(5 -Te(5) 108,1(2) Te(l) 263,6(6) Te(8 -Ga(5)-

-Te(l) -Te(5) 110,8(2) Te(l) -Ga(5 -Te(9) 109,7(2)

Te(5) 258,5(5) Te(8 -Ga(5)--Te(9) 96,8(2) Te(5) -Ga(5 -Te(9) 112,3(2) Te(9) 265,0(6)

Ga(6)-Te(l) 262,5(5) Te(l -Ga(6)--Te(3) 108,6(2) Te(3) -Ga(6 -Te(9) 112,0(2) Te(3) 258,5(6) Te(l -Ga(6)--Te(9) 109,4(2) Te(3) -Ga(6 -Te(6) 110,8(2) Te(9) 267,4(5) Te(l -Ga(6)--Te(6) 119,4(2) Te(9) -Ga(6 -Te(6) 96,1(2) Te(6) 262,2(6)

Ca-Teß-Oktaeder Abstände Ca(l)-Te(l) 315(1) 2 X Ca(2)-Te(ll 315(1)

Te(3) 318(1) 2 X Te(l) 317(1) Te(2) 330(1) 2 X Te(5)

Te(4) Te(2)

319(1) 320(1) 327(1)

Te(ll) 328(1)

gleichen Größenbereich wie sie z . B . im CaTe [4] und im Ga2Te3 [5], Al2Te3 [6] oder in den ternären Ver-bindungen (Sr bzw. Ba) (AI bzw. Ga)2Te4 [1] ge-funden Avurden.

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Fonds der Chemischen Industrie danken wir für die Unterstützung dieser Untersuchungen.

[1] E. R. Franke u. H. Schäfer, Z. Naturforsch. 27 b, 1308 (1972).

[2] P. Dotzel, E. Franke, H. Schäfer u. G. Schön, Z. Naturforsch. 80b, 179 (1975).

[3] G. Sheldrick, Shel-X-Programmsystem (Cam-bridge) 1976, unveröffentlicht.

[4] I. Oftedal, Z. Phys. Chem. A 128, 154 (1927).

[5] H. Hahn u. W. Klingler, Z. Anorg. Allg. Chem. 259, 135 (1949).

[6] M. S. Mirgalovskaia u. E. V. Skudnova, Izv. Akad. Nauk, SSSR Otdel. Tekh. Nauk. Met. i. Topol. No. 4, 148 (1959) aus Structure Reports 23, 14 (1959).