Synthese, Charakterisierung, in-situ und ex-situ Hochdruckverhalten, Phasenumwandlungen und Eigenschaften von Kupfernitrid, Eisennitriden und Eisencarbonitriden
Übersetzter Titel:
Synthesis, Characterization, in-situ and ex-situ High-pressure Behavior, Phase Transition and Properties of copper nitride, iron nitrides and iron Carbonitrides
CHE 369d; CHE 376d; CHE 366d; CHE 305d; CHE 178d; CHE 380d
Kurzfassung:
Es wurden phasenreine Precusoren von Kupfernitrid, Eisennitriden und Eisencarbonitriden synthetisiert und charakterisiert. Mit nachfolgenden in-situ Versuchen mit Synchrotronstrahlung in einer Diamantstempelzelle und ex-situ Versuchen in einer Vielstempel-Presse mit einem beheizten 2-stufigen Walker-Modul wurde das Hochdruckverhalten sowie mögliche Phasenumwandlungen untersucht. Kupfernitrid zeigt eine reversible Phasenumwandlung oberhalb von 5 GPa mit einer Hysterese von 2 GPa, die mit einer Halbleiter–Metall-Umwandlung ein hergeht. Mit Versuchen bei hohen Drücken und Temperaturen wurden in einer Vielstempel-Presse zum ersten Mal Eisennitrid-Einkristalle verschiedener Zusammensetzung aus dem weiten Homogenitätsbereich der Epsilon-Phase synthetisiert und charakterisiert. Die Synthese erfolgte entweder aus der Epsilon-Phase, aus ζ-Fe2N oder aus γ-Fe4N durch Phasenumwandlung und anschließender Kristallisation.
Übersetzte Kurzfassung:
Single phase precusors of copper nitride, iron nitrides and iron carbonitrides were synthesized and characterized. With subsequent in-situ experiments in a dimond anvil cell and synchrotron radiation and ex-situ experiments in a multi anvil device with a two-stage Walker-type module the hgih-pressure behavior as well as possible phase transitions are investigated. Copper nitride shows a reversible phase transition above5 GPa with a hysteresis of 2 GPa which is accompanied by a semiconducter to metal transition. Experiments at high pressures and high temperatures in a multi-anvil device leads for the first time to single crystals with various compositions in the large homogeneity range of the epsilon phase, which were synthesized and characterized. The synthesis started either from the epsilon phase, ζ-Fe2N or γ′-Fe4N via a phase-transition und subsequent crystallisation.
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