Ta11Si2Se8 – Condensed Tetrakaidecahedral Ta9Si Clusters Arranged to an Open Network Structure

Abstract

Ta11Si2Se8 was synthesized from a pre‐reacted mixture of the elements in a sealed tantalum tube at 1570 K. Mo‐doped crystals were obtained in a welded molybdenum crucible by a chemical transport reaction using TeI4 as a transport agent. The structure of Mo0.11Ta10.89(2)Si2Se8 has been determined by single crystal X‐ray means [Pnnm, Z = 2, a = 1184.4(1) pm, b = 1939.4(1) pm, c = 346.48(2) pm, wR2 = 0.069]. The structure of the ternary phase was verified by means of a Rietveld profile fit of a powder X‐ray diffractogram. The silicide is isotypic with Ta11Ni2Se8. The structure is composed of Si‐centred, tricapped trigonal prismatic Ta9Si clusters. The tetrakaidecahedral Ta9Si clusters are fused into twin chains by sharing the Tapr atoms of facing triangulated prism faces and one out of three capping atoms Tac. Intercluster linkage of the remaining Tac atoms generates a microporous ∞3[SiTa2cTa1/2cTa6/2pr] substructure. The channels of the metal network are sheathed by three‐, four‐, five‐, and sixfold coordinated Se atoms. Four‐probe dc resistivity measurements revealed the Mo‐doped phase to be a moderate metallic conductor. The bonding interactions contributing to the stability of Ta11Si2Se8 and distinctions in bonding for Ta11Si2Se8 and Ta11Ni2Se8 are analysed on the basis of semi‐empirical extended Hückel calculations.

Unique Metallic Wires in a Novel Quasi-1D Compound. Synthesis, Crystal and Electronic Structure, and Properties of Ni8Bi8SI

“…Also known are the phases in which similar columns are joined into three-dimensional networks, e.g. Ta 3 S 2 , Y 4 OsBr 4 , and Ta 11 Si 2 Se 8 …”

Synthese, Struktur und Eigenschaften der tantalreichen Silicidchalkogenide Ta15Si2QxTe10x (Q = S, Se)

“…Ta 15 Si 2 Se 5 Te 5 ist demnach ein ma È ûiger metallischer Leiter (Abb. 2), dessen spezifischer Widerstand bei Raumtemperatur mit etwa 0.2 mX cm etwa 15 mal gro È ûer ist als der von bcc-Tantal (12.4 lX cm [22]) und etwa eine Gro È ûen-ordnung kleiner als der von Ta 11 Si 2 Se 8 [16]. An einem ro È ntgenographisch fremdphasenfreien Pra È parat gleicher Zusammensetzung wurden die magnetischen Suszeptibilita Èten in Abha È ngigkeit von der a È uûeren Feldsta Èrke (H £ 5.5 T) und der Temperatur (1.8±330 K) gemessen.…”

“…Aus der spezifischen Orientierung beider Ta 9 Si-Tetrakaidekaeder zueinander ergibt sich fu È r Ta1 eine verzerrt kubische Koordination von acht Ta-Atomen. Die Cluster sind in den quaterna È ren Verbindungen im Vergleich zum Selenid Ta 11 Si 2 Se 8 [16] la È ngs der pseudo-dreiza È hligen Achse parallel zur kurzen b-Achse um etwa 4 pm aufgeweitet, dafu È r aber in der pseudo-trigonalen Ebene um etwa 3 pm verku È rzt. Da die ku È rzesten Te±Te-Kontakte zwischen den Atomen auftreten, die u È ber die Translation in b-Richtung gekoppelt sind, la È sst sich das jeweils verbindungsspezifische Verzerrungsmuster der Cluster bei gleicher integraler Ta±Si-Bindungssta Èrke (bewertet nach den Absta È nden) mit der Minimierung abstoûender Wechselwirkungen zwischen den Chalkogen-Atomen deuten.…”

“…Da die Chalkogenatome insofern a È hnlich wie die Metallatome von Tantal umgeben sind, als ihSollte dies auch fu È r Ta 9 M-Cluster zutreffen, dann lieûe sich so die Strukturchemie der Tetrakaidekaederphasen auf weitere Stoffsysteme ausdehnen. Ta 11 Si 2 Se 8[16] und Nb 6 Si 1±x S 2+x[17] sind erste Belege dafu È r, dass die Eisengruppenmetalle in Tetrakaidekaederphasen in der Tat durch Silicium ersetzbar sind.…”