Ferroelectric crystals in system PbO-GeO2-SiO2

Sal'nikov, V. D.; Stephanovitch, S. Yu; Chetchkin, V. V.; Pentegova, M. V.; Tomashpol'skii, Yu. Ya.; Venevtsev, Yu. N.

doi:10.1080/00150197408234137

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“…Die Autoren wagten einen Strukturvorschlag in der Raumgruppe Ρ 2, dem die Cd3Si05-Struktur zugrundeliegt, ihnen entging aber die durch schwache Reflexe angedeutete Verdoppelung der Gitterkonstante b. Fast gleichzeitig wurde auch von anderer Seite Salnikov et al, 1974) über Zwillingsbildung und möglicherweise antiferroelektrisches Verhalten bei Pb3[0|Ge04] sowie über eine mögliche Phasentransformation in eine zentrosymmetrische Phase im Temperaturbereich 470 -570 Κ berichtet (Salnikov et al, 1976). Die Raumgruppe wurde bei Raumtemperatur mit Ρ 2¡ angegeben, Gitterkonstanten wurden in einer späteren Arbeit revidiert (Bush et al, 1977).…”

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Die Kristallstruktur der ferroischen Verbindung Pb₃[O/GeO₄]

Otto¹

1979

Zeitschrift Für Kristallographie - Crystalline Materials

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Light yellow single crystals of Pb 3 [0|Ge0 4 ], a ferroelastic and possibly antiferroelectric compound, were grown from melt by spontaneous crystallization. The crystal data are a = 5.260(1), b = 10.437(2), c = 5.477(1) A, and β = 92.55(3)°; space group P2,; £> obs = 8.52 (5), D x = 8.560g cm" 3 for Ζ = 2. X-ray powder data are given. The crystal structure has been determined by means of 1464 unique reflections, collected with an automated 4-circle diffractometer using Mo Ka radiation. The final R value was 0.075. The comparatively simple crystal structure consists of isolated [Ge0 4 ] 4~ tetrahedra connected by three non-equivalent Pb atoms with similarly pyramidal arrangement of four nearest oxygen neighbours at distances below 2.71 Â. The dipoi moments of the Pb polyhedra point to channels extending parallel to [001]. In addition one oxygen atom 0(5) occupies an octahedral hole between the Pb atoms laying out of center covalently bonded to three of them by short bonds of 2.159, 2.268 and 2.323 Â in length. The Ge-O tetrahedral distances range from 1.728 to I.789 Â. Prominent ferroelastic (100) domain walls in the twinned crystals correspond structurally to an axial b glide plane.Zusammenfassung. Lichtgelbe Einkristalle der Verbindung Pb 3 [0|Ge0 4 ], die ferroelastisch und möglicherweise antiferroelektrisch ist, wurden durch spontane Kristallisation aus der Schmelze gezüchtet. Die kristallographischen Daten sind a = 5,260(1), ¿> = 10,43(2), c = 5,477(1) Â und β = 92,55(3)°; Raumgruppe Ρ2 l ; D exp = 8,52 (5) und D x = 8,560g· cm -3 für Ζ = 2. Röntgenpulverdaten werden mitgeteilt. Die Kristallstruktur wurde röntgenographisch anhand von 1464 unabhängigen Reflexen bestimmt, die mit einem automatischen 4-Kreis-Diffraktometer unter Verwendung von Mo -Äa-Strahlung gesammelt wurden. Der Zuverlässigkeitswert ist R = 0,075. Die vergleichsweise einfache Kristallstruktur besteht aus isolierten [Ge0 4 ] 4 ~-Tetraedern, die durch drei nicht äquivalente Pb 2+ verbunden Brought to you by | New York University Bobst Library Technical Service Authenticated Download Date | 7/22/15 4:58 PM 228 H. H. Otto: Kristallstruktur der ferroischen Verbindung Pb3(0|Ge04] werden, deren pyramidale Sauerstoffumgebung mit 4 Nachbarn im Abstand unterhalb 2,71 Â aber sehr ähnlich ist. Die Dipolmomente der Pb-Polyeder weisen in Kanäle der Struktur, die parallel [001] liegen. Ein tetraederfremdes Sauerstoffatom 0(5) besetzt oktaedrische Lücken zwischen den Pb-Atomen. Es liegt außerhalb des Lückenzentrums und ist von drei Pb-Atomen kovalent mit Abständen von 2,159, 2,268 und 2,323 Â gebunden. Die tetraedrischen Ge -O-Abstände bewegen sich zwischen 1,728 und 1,780 Â. Wichtige ferroelastische (lOO)-Domänenwände in den verzwillingten Kristallen entsprechen strukturell Gleitspiegelebenen b. Einleitung

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