Synthese und Charakterisierung von Cs₄Ga₆Q₁₁ (Q=S, Se) – Chalkogenogallate mit außergewöhnlichen polymeren Anionen

Abstract

Durch kontrollierte thermische Zersetzung von CsN 3 in Gegenwart stçchiometrischerM engen binärer Galliumchalkogenide und der elementaren Chalkogene wurden zwei neue ternäre Chalkogenogallate Cs 4 Ga 6 Q 11 (Q = S, Se) gewonnen. Beide Verbindungen kristallisieren isotyp in der Raumgruppe P1 (Nr.2). Das auffälligste Strukturmerkmal dieser Chalkogenogallate sind die ungewçhnlichen strangfçrmigen anionischen Dreier-Doppelketten 1 1 [Ga 6 Q 11 ] 4À aus sechse cken-und kantenverknüpften GaQ 4 -Tetraedern in der kleinsten Translationseinheit. 133 Cs-NMR-spektroskopische Messungen und Rechnungen auf DFT-Niveau zeigen einen ionischen Bindungscharakter der Caesiumteilstruktur.D ie halbleitenden Verbindungen Cs 4 Ga 6 S 11 (E g = 3.14 eV) und Cs 4 Ga 6 Se 11 (E g = 2.41 eV) wurden weiterhin mittels UV/Vis-Spektroskopie und ergänzenden DFT-Rechnungen studiert. Die 133 Cs-MAS-NMR-Spektren sind charakteristisch fürk ationisches Caesium, und Schwingungsspektren zeigen zwei deutlichgetrennte Bereiche,die jeweils den Ga-Q-Valenz-und Ga-Q-Deformationsschwingungen zugeordnet werden kçnnen.