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III. Spezieller Teil

III.1 Offene Fragen: Untersuchungen in den Zweikomponenten-

systemen Dy/DyI

und Pr/PrI

1.1 Stand der Forschung

Vergleicht man die bekannten Diiodide der Selten-Erd-Elemente miteinander, so fällt die

Zweiteilung in salzartige und (halb-)metallische Diiodide auf. Während in den salzartigen Di-

iodiden das Selten-Erd-Metall als echtes zweiwertiges Ion vorliegt, findet man in den (halb-)-

metallischen Diiodiden das Selten-Erd-Ion im dreiwertigen Zustand. Das überschüssige Elek-

tron befindet sich hier in den 5d-Orbitalen und trägt zum Teil zu bindenden Wechselwirkun-

gen zwischen benachbarten Metallionen in der Kristallstruktur bei.

Diiodide des salzartigen Typs werden von Neodym, Samarium, Europium, Dysprosium, Thuli-

um und Ytterbium gebildet. Sie kristallisieren in einfachen Kristallstrukturen, die meist mit

jenen der Erdalkalihalogenide identisch oder zumindest verwandt sind.

Diiodide des „metallischen Typs“ werden von den Elementen Lanthan, Cer, Praseodym,

Gadolinium und Scandium gebildet. Sie kristallisieren in schichtartigen Strukturen, die der

Ausbildung von Leitungsbändern durch die 5d-Orbitale förderlich sind. Man findet eine star-

ke Überlappung der 5d-Orbitale in den Strukturen. Für diese Diiodide werden metallisch lei-

tende Eigenschaften gefunden, da hier die überschüssigen Elektronen z.T. zweidimensional

frei beweglich sind. Yttrium, Terbium, Holmium, Erbium und Lutetium bilden keine Diiodide.

Bei genauerer Betrachtung der metallischen Diiodide fällt die Vielfalt der Modifikationen

beim PrI

auf, die in seiner Art bei den Selten-Erd-Diiodiden bislang einzigartig ist.

Bärnighausen und Warkentin [24] berichten von fünf verschiedenen Modifikationen, konn-

ten jedoch die Bedingungen nicht angeben, unter welchen eine bestimmte Modifikation be-

vorzugt auftritt.

Das Diiodid des Dysprosiums kristallisiert im CdCl

-Typ und konnte bislang nur durch Röntgen-

pulvermessungen charakterisiert werden. Untersuchungen mittels

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Dy-Mössbauer-Spektro-

skopie haben die Zweiwertigkeit des Dy-Ions in DyI

belegt [25]. Da jedoch die Diiodide der

mittleren Selten-Erd-Elemente Nd, Sm und Eu Phasenumwandlungen unter hohem Druck zei-

gen [26,27,28], stellt sich die Frage, ob auch Hochdruckmodifikationen der Diiodide der spä-

ten Selten-Erd-Elemente Dy, Tm und Yb existieren.

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