Zintl phases with general composition AmEn are formed by complete charge transfer from the electropositive metal A (alkali, alkaline earth, or rare earth) to the post transition metal E. The chemical bonding in such semiconducting phases is characterized by localized bonds and is mostly governed by the valence electron concentration (VEC). Various new ternary compounds of the system Na-Zn-Sn, which are presented in the first part of this work, illustrate this principle. By successive variation of the Zn- and Na-content within Sn-rich Na stannides the obtained phases feature typical structure motifs expected from the adjusted VEC. In contrast to that delocalized electrons are simultaneously present in polar intermetallic phases. The transition between the two classes of intermetallic compounds is fluent and also intimately coupled to other factors, such as packing efficiency, Madelung energy, and the interactions between cations and anions. In this context substitution experiments in alkaline earth bismuthides and stannides were carried out not only by changing the VEC but also by successive substitution of the cations. Stabilizing cation-anion interactions were discovered to be of increased importance in such phases. The interplay between localized and delocalized states in those compounds also hints at the superconductive property, which was confirmed by magnetic measurements. The herein reported compounds, obtained by the substitution approach and the Zintl concept, reflect the many different structure governing factors in Zintl phases and at their border. The characterization involved X-ray diffraction, EDX, thermal analysis, and magnetic measurements. DFT Band structure calculations contributed to the understanding of structure-property relationships which often go beyond the grasp of the Zintl concept.      «

Zintl phases with general composition AmEn are formed by complete charge transfer from the electropositive metal A (alkali, alkaline earth, or rare earth) to the post transition metal E. The chemical bonding in such semiconducting phases is characterized by localized bonds and is mostly governed by the valence electron concentration (VEC). Various new ternary compounds of the system Na-Zn-Sn, which are presented in the first part of this work, illustrate this principle. By successive variation o...     »

Zintl-Phasen der allgemeinen Zusammensetzung AmEn entstehen durch vollständigen Ladungsübertrag vom elektropositiven Metall A (Alkali-, Erdalkali- oder Seltenes Erdmetall) auf ein p-Block Metall E. Die chemische Bindung zwischen dem p-Block Element in solchen halbleitenden Phasen ist geprägt durch lokalisierte Bindungen und ist vorwiegend durch die Valenzelektronenkonzentration (VEK) bestimmt. Neue Verbindungen aus dem System Na-Zn-Sn, welche im ersten Teil der Arbeit vorgestellt werden, bestätigen diese Annahme. Durch sukzessive Variation des Zn- und Na-Anteils in zinnreichen Natriumstanniden konnte eine Reihe von Phasen synthetisiert werden, bei denen man für die eingestellte VEK typische Strukturmotive beobachten kann. Im Gegensatz dazu findet man bei polaren intermetallischen Phasen zusätzlich Strukturbereiche mit delokalisierten Elektronen. Der Übergang von den Zintl-Phasen ist fließend und eng verknüpft mit weiteren Faktoren wie Packungseffizienz, Madelung Energie und Wechselwirkungen zwischen Kationen und Anionen. Vor diesem Hintergrund wurde bei der Untersuchung von Substitutionseffekten in Erdalkalimetall-Bismutiden und -Stanniden nicht nur die VEK verändert, sondern auch die Auswirkung bei schrittweisem Austausch des Kations untersucht. Stabilisierende Wechselwirkungen zwischen Kationen und Anionen gewinnen in diesen Phasen zunehmend an Bedeutung. Das Wechselspiel zwischen lokalisierten und delokalisierten Zuständen gibt auch in den hier untersuchten Verbindungen Hinweise auf die Supraleitfähigkeit, welche mittels magneto-metrischen Messungen bestätigt wurde. Die über den Substitutionsansatz hergestellten Verbindungen dieser Arbeit spiegeln die verschiedenen strukturbestimmenden Faktoren in und an der Grenze zu Zintl-Phasen wieder. Die Charakterisierung erfolgte über Röntgenbeugungsmethoden, EDX, thermische Analyse und Messung der magnetischen Eigenschaften. Durchgeführte DFT-Bandstrukturrechnungen liefern Erklärungsmodelle für die oftmals komplexen Strukturen, welche nicht im Einklang mit klassischen Betrachtungsweisen von Valenzverbindungen stehen.      «

Zintl-Phasen der allgemeinen Zusammensetzung AmEn entstehen durch vollständigen Ladungsübertrag vom elektropositiven Metall A (Alkali-, Erdalkali- oder Seltenes Erdmetall) auf ein p-Block Metall E. Die chemische Bindung zwischen dem p-Block Element in solchen halbleitenden Phasen ist geprägt durch lokalisierte Bindungen und ist vorwiegend durch die Valenzelektronenkonzentration (VEK) bestimmt. Neue Verbindungen aus dem System Na-Zn-Sn, welche im ersten Teil der Arbeit vorgestellt werden, bestäti...     »