Displazive Phasenumwandlungen in Übergangsmetalloxiden

Das Projekt befaßt sich mit den Eigenschaften von strukturellen Phasenumwandlungen in oxidischen Kristallen, in denen Übergangsmetalle in oktaedrischer Koordination vorliegen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht der Titanit-Strukturtyp, in dem solche Oktaeder über gemeinsame Ecken zu Ketten verknüpft sind. Diese Ketten sind ihrerseits über tetraedrisch koordinierte Kationen miteinander verbunden. Zentrale Fragestellung ist, welche Strukturmerkmale das Auftreten von displaziven Phasenumwandlungen in dieser Struktur begünstigen. Durch isomorphen Ersatz der beteiligten Elemente können diese Strukturmerkmale im Titanit variiert werden. Zunächst wurden dazu verschiedene Phasen des Titanit-Strukturtyps als Pulver oder in Form von Einkristallen synthetisiert. Die weitere Untersuchung der thermischen und strukturellen Eigenschaften dieser Substanzen umfaßt sowohl Röntgenbeugungsmethoden, als auch Spektroskopie (MAS-NMR, XANES, IR), Kalorimetrie und Simulationsrechnungen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Anne Bosenick, Dr. Thomas Malcherek

Veröffentlichungen:

T. Malcherek, C. Paulmann, U. Bismayer: Diffuse scattering in synthetic titanite, CaTiOSiO4, HASYLAB Annual Report 1999

T. Malcherek, C.M. Domeneghetti, V. Tazzoli, E.K.H. Salje, and U. Bismayer: A high temperature diffraction study of synthetic titanite, CaTiOsiO4, Phase Transitions, 69, 119-131, 1999

T. Malcherek, M. A. Carpenter, H. Kroll, and E.K.H. Salje: Cation ordering in BaAl2Ge208-feldspar, implications for the I-1 <-> C-1 phase transition in anorthite, Phys. Chem. Minerals, 26,4, 354-366, 1999

T. Malcherek and E.K.H. Salje: Kinetics of order-disorder phase transitions for non-uniform order parameters, Phase Transitions, 68,467-480, 1999

E.K.H. Salje, M.A. Carpenter, T. Malcherek, and T. Boffa Ballaran: Autocorrelation analysis of infrared spectra from minerals, Eur. J. Mineral., 12,3, 503-519, 2000

T. Malcherek, H. Kroll, and E.K.H. Salje: Al, Ge cation ordering in BaAl2Ge208-feldspar monodomain ordering kinetics. Phys. Chem. Minerals, 27,3, 203-212, 2000

S. Rios, T. Malcherek, E.K.H. Salje, and M.C. Domeneghetti: Localized defects in radiation-damaged zircon, Acta Cryst., B56:947-952,. 2000