Authors:	Melnyk, Gennadiy
Title:	Phasengleichgewichte, Kristallstrukturen und elektrische Eigenschaften der Verbindungen in ternären Systemen M-M’-{Sn, Sb, Bi}
Online publication date:	24-Oct-2006
Year of first publication:	2006
Language:	german
Abstract:	In dieser Arbeit wurden isotherme Schnitte der ternären Systeme Ti-Fe-Sb, Zr-Fe-Sb und Nb-Fe-Sb bei 800 bzw. 600 °C untersucht. Die Bildung von vier von den Binärbereichen getrennten ternären Verbindungen im System Ti-Fe-Sb, drei im System Zr-Fe-Sb und einer Verbindung im System Nb-Fe-Sb wurde festgestellt bzw. bestätigt. In den ersten zwei Systemen ist die Bildung von festen Lösungen auf der Basis von binären sowie ternären Phasen stark ausgeprägt. Es wurde die Abhängigkeit des Strukturtyps der Laves-Phasen M(Fe???Sb?)??? (M = Ti, Zr, Nb) von der Elektronenkonzentration und den Atomradien der Komponenten gezeigt. 18 isotype Verbindungen M?Me’???X??? (M = Zr, Hf; M’ = Fe, Co, Ni; X = Sn, Sb, Bi) des geordneten Fe?P-Strukturtyps wurden synthetisiert. Die Untersuchungen der Transporteigenschaften dieser Verbindungen belegen deren metallischen Charakter. Es wurde die Bildung der neuen equiatomen Verbindungen in den Systemen Zr-Cu-Sn und Hf-Cu-Sn der Strukturtypen TiNiSi bzw. LiGaGe und der Verbindung HfFe???Sb des TiNiSi-Strukturtyps festgestellt. Die Transporteigenschaften der Reihe von festen Lösungen V???Ti?FeSb wurden untersucht. Es wurde gezeigt, dass die größte Erhöhung des Seebeck-Koeffizienten bei der kleinen Konzentration der vierten Komponente erreicht wird. Der höchste Wert des Seebeck-Koeffizienten (370 ?V/K bei 380 K) wurde für die Zusammensetzung V????Ti????FeSb festgestellt. Die Serie der quaternären Phasen Sc???Nb???NiSn, ZrNiIn???Sb???, HfNiIn???Sb???, ZrCo???Cu???Sn und HfCo???Cu???Sn. zeigt die Möglichkeit der Phasenbildung der Strukturtypen AlLiSi, LiGaGe bzw. TiNiSi auch im Fall der Abwesenheit einer oder beider ternärer Randverbindungen. Für die Verbindung Sc???Nb???NiSn wurden Halbleitereigenschaften festgestellt. Insgesamt wurde die Kristallstruktur der 25 neuen, zum ersten Mal synthetisierten ternären und quaternären Verbindungen bestimmt. Schlüsselwörter: Phasendiagramm, Phasengleichgewicht, Kristallstruktur, intermetallische Verbindungen, Halb-Heusler-Verbindungen, thermoelektrische Materialien, elektrischer Widerstand, Seebeck-Koeffizient. In this work isothermal sections of the ternary systems Ti-Fe-Sb, Zr-Fe-Sb and Nb Fe Sb have been investigated at 600 and 800 °C. The formation of four ternary compounds in the system Ti-Fe-Sb, which are separated from binary areas, and three ternary compounds in the system Zr-Fe-Sb, as well as one compound in the system Nb-Fe-Sb has been approved. In both the first and the second system the formation of solid solutions based on binary and ternary phases is strongly pronounced. The dependence of the structure type of the Laves-Phases M(Fe???Sb?)??? (M = Ti, Zr, Nb) on the concentration of electrons and atomic radii of the components has been shown. 18 isotypical compositions M?Me’???X??? (M = Zr, Hf; M’ = Fe, Co, Ni; X = Sn, Sb, Bi) of the ordered Fe?P-structure type have been synthesized. Investigations on the transport properties of these compounds confirm their metallic nature. The formation of new equiatomic compounds in the systems Zr-Cu-Sn, Hf-Cu-Sn of the structure types TiNiSi and LiGaGe respectively has been determined. The transport properties of the series of solid solutions V?? ?Ti?FeSb have been investigated. It has been shown that the biggest increase of the Seebeck coefficient will be reached at low concentrations of the fourth component. The highest value of the Seebeck coefficient (370 ?V/K at 380 K) has been determined for the composition V???Ti????FeSb. The series of the quaternary phases Sc???Nb???NiSn, ZrNiIn???Sb???, HfNiIn???Sb???, ZrCo???Cu???Sn and HfCo???Cu???Sn showed the possibility of phase formation with the structure types AlLiSi, LiGaGe and TiNiSi can be formed even in absence of one or two of the ternary boundary compositions. For the composition Sc???Nb???NiSn semiconducting properties have been approved. All in all the crystal structures of the 25 newly synthesized ternary and quaternary compounds have been determined.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4169
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-11805
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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