Perovskitstruktur och derivat

tillbaka till strukturindex

SrTiO3 – kubiska perovskiter

den allmänna formeln för en perovskit är ABO3 där A och B är katjoner. Det enklaste sättet att visualisera strukturen är i termer av BO6 oktaeder som delar hörn oändligt i alla 3 dimensioner, vilket ger en mycket fin och symmetrisk struktur. A-katjonerna upptar varje hål som skapas av 8 BO6-oktaedra, vilket ger a-katjonen en 12-faldig syrekoordination och B-katjonen en 6-faldig syrekoordination. I exemplet som visas nedan, (SrTiO3, ladda ner cif) sitter Sr-atomerna i 12-koordinaten en plats, medan Ti-atomerna upptar 6-koordinat B-platsen. Det finns många ABO3-föreningar för vilka den ideala kubiska strukturen förvrängs till en lägre symmetri (t.ex. tetragonal, ortorombisk, etc.)

Sr2FeMoO6-dubbla perovskiter

den dubbla perovskitstrukturen heter så eftersom enhetscellen i är dubbelt så stor som perovskite. Den har samma arkitektur av 12 koordinat a-platser och 6 koordinat B-platser, men två katjoner beställs på B-platsen. Exemplet som visas här är Sr2FeMoO6 (ladda ner cif). Fe-och Mo-atomerna har beställt på ett 3D-schackbrädestyp.

Layered Perovskties: Ruddleson-Popper, Aurivillius och Dion-Jacobson faser

Layered perovskites består av oändliga 2D-plattor av ABO3-typstrukturen som separeras av något motiv. Den allmänna formeln för skikten är: A(n-1)B(n)O (3N+1). De differentierande egenskaperna för de skiktade perovsktesna är 1) motivet som skiljer skikten och 2) förskjutningen av skikten från varandra.
i denna formel anger ”n” storleken på 2D-plattorna. n=1 betyder att plattan är en BO6 oktaeder tjock. n = 2 betyder två BO6 oktaedra tjocka, etc. De tydligaste exemplen på detta är N=1 och n=2 Ruddleson-Popper-faserna Sr2RuO4 (ladda ner cif) och Sr3Ru2O7 (ladda ner cif). För dessa faser är Sr A-katjonen och Ru är B-katjonen. Separationsmotivet är ett lager av Sr2,och perovskitplattorna kompenseras av en (1/2, 1/2) översättning. Det är möjligt och kanske lämpligt att tänka på Ruddleson Popper-faser som den allmänna formeln som (A(n+1)BnO(3N+1), vilket indikerar att de yttre a-atomerna är en del av 2D perovskitplattorna, men jag tänker på dem som {A2} – {A(n-1)BnO(3N+1)} eftersom det relaterar dem mer consitently till de andra skiktade perovsktes.

N=2-fasen Bi3TiNbO9 (ladda ner cif) är representativ för Aurivillius-faserna, för vilka den allmänna formeln är {Bi2O2} – {A(n-1)B2O7}. För denna fas sprids Ti och Nb statistiskt på B-platsen. Formeln kan skrivas om som: {Bi2O2} – Bi (Ti,Nb)2o7. Separationsmotivet för alla Aurivillius-faser är ett bergsalt Bi2O2-lager. För det här exemplet är Bi också a-katjonen, men det behöver inte vara fallet. Återigen är förskjutningen av perovskitplattorna en (1/2,1/2) översättning.

Dion-Jacobson-faserna har den allmänna formeln M+1a(n-1)BnO(3N+1). De skiljer sig från de andra skiktade faserna genom att ha ett lager av alkalimetall som separeringsmotiv. Nedan är en bild av KLaNb2O7 (ladda ner cif) och och CsLaNb2O7 (ladda ner cif). Förskjutningen av perovskitplattorna är antingen (1/2, 0) eller ingenting alls beroende på vilken alkalimetall som används som separeringsmotiv.

tillbaka till strukturindex

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.