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A systematic solid state NMR spectroscopic study of the equiatomic lithium half-Heusler phases LiTX (T = Mg, Zn, Cd; X = P, As, Sb, Bi)
Progress in Solid State Chemistry ( IF 12.0 ) Pub Date : 2014-12-01 , DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2014.04.002
Sven Dupke , Hellmut Eckert , Florian Winter , Rainer Pöttgen

Abstract The equiatomic intermetallic lithium compounds Li TX ( T = Mg, Zn, Cd; X = P, As, Sb, Bi) were synthesized by reacting the elements in sealed niobium tubes in muffle furnaces. The compounds crystallize with the cubic MgAgAs type structure, space group F 4 ¯ 3 m . The T and X atoms build up blende-type tetrahedral substructures in which the lithium atoms fill octahedral voids formed by the X atoms. Basic structural characterization of the samples was performed by powder X-ray diffraction. The charge distribution in these intermetallic compounds was investigated using metal ion ( 7 Li, 25 Mg and 113 Cd) as well as pnictogen ( 31 P, 75 As, 121 Sb) static and MAS-NMR. The metal ion chemical shifts are uniformly correlated with the pnictogen Pauling electronegativities, reflecting a systematic trend in the bonding characteristics in these phases. Furthermore, static temperature dependent 7 Li wideline NMR spectra show motional narrowing effects on the NMR timescale, indicating lithium ionic mobility. Activation energies estimated from these data decrease systematically with decreasing difference of the electronegativities between the elements Li and X and between the elements T and X . These result can be rationalized in terms of shallower Coulomb potential wells in those compounds with lower ionic character.

中文翻译:

等原子锂半赫斯勒相 LiTX(T = Mg、Zn、Cd;X = P、As、Sb、Bi)的系统固态 NMR 光谱研究

摘要 等原子金属间锂化合物Li TX (T = Mg, Zn, Cd; X = P, As, Sb, Bi) 是通过在马弗炉中密封铌管中的元素反应合成的。该化合物结晶为立方 MgAgAs 型结构,空间群 F 4 ¯ 3 m 。T 和 X 原子构成了混合型四面体亚结构,其中锂原子填充由 X 原子形成的八面体空隙。样品的基本结构表征是通过粉末 X 射线衍射进行的。使用金属离子(7 Li、25 Mg 和 113 Cd)以及 pnictogen( 31 P、75 As、 121 Sb)静态和 MAS-NMR 研究了这些金属间化合物中的电荷分布。金属离子化学位移与 pnictogen Pauling 电负性一致,反映了这些阶段粘合特性的系统趋势。此外,静态温度相关的 7 Li 宽线 NMR 光谱显示出对 NMR 时间尺度的运动变窄效应,表明锂离子迁移率。从这些数据估计的活化能随着元素 Li 和 X 之间以及元素 T 和 X 之间的电负性差异的减小而系统地减小。这些结果可以根据那些具有较低离子特性的化合物中较浅的库仑势阱来合理化。从这些数据估计的活化能随着元素 Li 和 X 之间以及元素 T 和 X 之间的电负性差异的减小而系统地减小。这些结果可以根据那些具有较低离子特性的化合物中较浅的库仑势阱来合理化。从这些数据估计的活化能随着元素 Li 和 X 之间以及元素 T 和 X 之间的电负性差异的减小而系统地减小。这些结果可以根据那些具有较低离子特性的化合物中较浅的库仑势阱来合理化。
更新日期:2014-12-01
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