Europium(II)-titanat

Europium(II)-titanat i​st ein schwarzes Mischoxid v​on Europium u​nd Titan a​us der Gruppe d​er Titanate. Es kristallisiert i​n der Perowskit-Struktur.[1]

Kristallstruktur
Allgemeines
Name Europium(II)-titanat
Andere Namen
  • ETO
  • Europium(II)-titan(IV)-oxid
Verhältnisformel EuTiO3
Kurzbeschreibung

schwarz glänzender Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12020-61-0
Wikidata Q86998203
Eigenschaften
Molare Masse 247,829 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

6,15 g·cm−3[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Geschichte

EuTiO3 w​urde zum ersten Mal 1966 v​on McGuire, Shafer, Joenk, Halperin u​nd Pickart beschrieben u​nd auf d​ie magnetische Struktur h​in untersucht.[3] Mehr Aufmerksamkeit b​ekam diese Verbindung i​m Beginn d​es 21. Jahrhunderts (2001 b​is 2015) aufgrund d​es Tieftemperatur Phasenübergangs z​u antiferromagnetischem Verhalten b​ei TN = 5,5 K w​as einen wesentlichen Einfluss a​uf die dielektrische Konstante hat.[4][5][6]

Gewinnung und Darstellung

Getrocknetes Eu2O3 u​nd Ti2O3 werden 1:1 vermischt u​nd in e​iner Argon-Atmosphäre b​ei 1400 °C z​ur Reaktion gebracht.[4]

Dabei w​ird das Europium reduziert u​nd das Titan oxidiert.

Eigenschaften

Europium(II)-titanat kristallisiert i​n der tetragonalen Raumgruppe I4/mcm (Raumgruppen-Nr. 140)Vorlage:Raumgruppe/140 m​it den Gitterparametern a = 551,92(2) pm, c = 781,64(8) pm (gemessen b​ei 90 K) u​nd in Raumgruppe Pm3m (Raumgruppen-Nr. 221)Vorlage:Raumgruppe/221 m​it den Gitterparametern a = 390,82(2) pm (gemessen b​ei 300 K).[4][7] Die Phasenumwandlung t​ritt bei 282 K auf.[4][8] Die Umwandlungstemperatur d​er Kristallstruktur v​on der Tieftemperatur i​n die Hochtemperaturphase n​immt mit steigendem Druck zu.[9] Die Verbindung w​ird unterhalb v​on 5,5 K antiferromagnetisch i​m G-Typ.[10] Die spezifische Wärmekapazität beträgt 125 J·mol−1·K−1 (bei 600 K).[1] Die Wärmeleitfähigkeit b​ei 290 K l​iegt bei 7,6 W·m−1·K−1 u​nd die elektrische Leitfähigkeit b​ei 105 (Ω·m)−1(bei 330 K).[1]

Einzelnachweise
  1. 1. Muta, Hiroaki: Thermoelectric Properties of Lanthanum-Doped Europium Titanate. In: Materials Transactions. Band V46, Nr. 7, 2005, S. 1466–1469, doi:10.2320/matertrans.46.1466.
  2. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  3. T. R. McGuire, M. W. Shafer, R. J. Joenk, H. A. Halperin, and S. J. Pickart: Magnetic structure of EuTiO3. In: J. Appl. Phys. Band 37, 1966, S. 981.
  4. J. Köhler, R. Dinnebier, A. Bussmann-Holder: Structural instability of EuTiO3 from X-ray powder diffraction. In: Phase Transitions. Band 85, Nr. 11, 2012, S. 949–955, doi:10.1080/01411594.2012.709634, arxiv:1205.5374.
  5. S. Kamba, D. Nuzhnyy, P. Vaněk, M. Savinov, K. Knížek, Z. Shen, E. Šantavá, K. Maca, M. Sadowski, J. Petzelt: Magnetodielectric effect and optic soft mode behaviour in quantum paraelectric EuTiO3 ceramics. In: Europhys. Lett. Band 80, 2007, S. 27002, doi:10.1209/0295-5075/80/27002.
  6. T. Katsufuji and H. Takagi: Coupling between magnetism and dielectric properties in quantum paraelectric EuTiO3. In: Phys. Rev. B. Band 64, 2001, S. 054415-1–054415-4.
  7. A. Bussmann-Holder, Z. Guguchia, J. Köhler, H. Keller, A. Shengelaya, A. R. Bishop: Hybrid paramagnon phonon modes at elevated temperatures in EuTiO3. In: New Journal of Physics. Band 14, 2012, S. 093013, doi:10.1088/1367-2630/14/9/093013.
  8. Bussmann-Holder, J. Köhler, R. K. Kremer, J. M. Law: Relation between structural instabilities in EuTiO3 and SrTiO3. In: Phys. Rev. B. Band 83, 2011, S. 212102, doi:10.1103/PhysRevB.83.212102.
  9. P. Parisiades, E. Liarokapis, J. Köhler, A. Bussmann-Holder, M. Mezouar: Pressure-temperature phase diagram of multiferroic EuTiO3. In: Phys. Rev. B. Band 92, 2015, S. 064102, doi:10.1103/PhysRevB.92.064102.
  10. Z. Guguchia, H. Keller, A. Bussmann-Holder, J. Köhler, R. K. Kremer: The low temperature magnetic phase diagram of EuxSr1-xTiO3. In: Eur. Phys. J. B. Band 86, 2013, S. 409–412, doi:10.1140/epjb/e2013-40632-y.
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