Phasendiagramm des quasibinären Systems NiCr₂S₄–NiGa₂S₄, Kristallstruktur des NiGa₂S₄

Abstract

Das quaternäre System NiCr2–2xGa2xS4 wurde mit Hilfe von Röntgenguinier‐Aufnahmen abgeschreckter Präparate untersucht und die Kristallstruktur der bisher nicht beschriebenen Verbindung NiGa2S4 anhand von Einkristalldaten bestimmt. NiGa2S4 kristallisiert in der trigonalen Raumgruppe P3m1 mit Z = 1 sowie a = 362,49(2) und c = 1199,56(5) pm in einer hexagonal dichtesten Packung des Schwefels mit den Nickel‐ und Galliumionen in je 1/4 der vorhandenen Oktaeder‐ und Tetraederlücken (FeGa2S4‐Typ). Der S;S‐Abstand der S;Ni;S‐Schichtpakete ist mit 321,1 pm ungewöhnlich kurz. Das IR‐Spektrum des NiGa2S4 sowie die Schwingungsabzählung der Gitterschwingungen des FeGa2S4‐Typs werden mitgeteilt. In das in einer NiAs‐Defektstruktur (Cr3S4‐Typ) kristallisierende NiCr2S4 werden, offensichtlich wegen der Metall‐Metall‐Wechselwirkung in dieser Struktur, keine röntgenographisch nachweisbaren Mengen Gallium eingebaut. In der Schichtenstruktur des NiGa2S4 können bis zu 20 Mol‐% Gallium durch Chrom, wahrscheinlich durch Verdrängung des Nickels von Oktaeder‐ auf Tetraederplätze, substituiert werden. Im Bereich 0,18 ⩽ x ⩽ 0,35 wird die Bildung einer quaternären Mischphase mit Spinellstruktur beobachtet.

Synthesis and characterization of the quasi-two-dimensional triangular antiferromagnets Ni1−xMxGa2S4 (M=Mn, Fe, Co, Zn)

“…Table 1 summarizes results of the lattice constant refinement for the pure NiGa 2 S 4 polycrystalline sample including values of hkl, both observed and calculated d, and 2y. The obtained lattice constants, a ¼ 0.362502(14) nm, c ¼ 1.199743(55) nm and V ¼ 0.136533(13) nm 3 agree well with the results from the previous report, a ¼ 0.36249(2) and c ¼ 1.19956(5) nm [4].…”

“…Reflecting the layered structure of these materials, the crystals cleave easily parallel to their large plane which is found to be perpendicular to the c axis. Structural characters of this single crystal were investigated by using 4-circle XRD measurements [9], and it is found that structural information, such as its symmetry, atomic coordination and lattice constants, is fully consistent with the previous report [4]. XRD analysis for polycrystalline samples at room temperature indicates single phases with the same trigonal structure as that of NiGa 2 S 4 at least up to x ¼ 0.1 for Mn, x ¼ 1 for Fe, x ¼ 0.5 for Co and x ¼ 0.3 for Zn.…”

“…The inorganic compound NiGa 2 S 4 [4,5] is the first example of bulk low spin (S=1) 2D antiferromagnet (AF) with an exact triangular lattice. It has a layered structure, in which each layer is separated by a van der Waals gap.…”

Materials with layered structures V: The crystal structure of MnGa16Sc0.4S4

“…In comparison with the structures of FeGa 2 S 4 (Dogguy-Smiri, NguyenHuy Dung and Pardo, 1980), NiGa 2 S 4 (Lutz, Buchmeier and Siwert, 1986) und CoGaInS 4 (Haeuseler, Stork and Cordes) which all crystallize in the same structure type, the distortions of the octahedra as well as the tetrahedra are smallest in the case of MnGa 14 Sc 06 S 4 .…”

Electronic structure study of triangular lattices inFeGa2S4,Fe2Ga

“…24 and scaled to the bond lengths using Harrison's law. The trigonal distortion of the octahedral cluster 23,24 is also included in the calculation ͓see Fig. 5͑c͔͒.…”