Gefangen in biegsamem Käfig
Designermaterialien aus Marburg
Philipps-Universität / AG Dehnen
Metalle können neue Eigenschaften erwerben, wenn man sie mit Spuren andersartiger Stoffe versieht oder „dotiert“, wie es im Fachjargon heißt. „Das Prinzip des Dotierens lässt sich auch auf Moleküle übertragen, deren Hülle aus Hauptgruppen-Metallatomen besteht und die im Inneren ein Übergangsmetallion einschließen“, erläutert Professorin Dr. Stefanie Dehnen von der Philipps-Universität, Seniorautorin der aktuellen Veröffentlichung. Dehnens Arbeitsgruppe konnte erst kürzlich die Klasse dieser intermetallischen Clustermoleküle erweitern, indem sie erste Beispiele herstellte, in die Metallionen von Seltenerd-Metallen eingebaut sind.
Nunmehr ist dem Team ein weiterer Schritt auf dem Weg zu Designermaterialien gelungen, die maßgeschneiderte Eigenschaften annehmen können: Die Wissenschaftler aus Marburg, Münster, Karlsruhe und Bordeaux berichten über die Synthese neuartiger Cluster mit eingeschlossenen Lanthan- oder Cer-Ionen, die bisher noch nicht beschrieben wurden.
Wie die Analyse der Molekülgestalt ergab, besteht die Hülle in dem einen Fall aus 14 Metallatomen, im anderen aus 13, wobei bereits minimale Veränderungen in der Zusammensetzung erhebliche Auswirkungen haben können: „Die Metallionensorte, die in Käfigen aus Hauptgruppenmetallen eingesperrt ist, entscheidet über Strukturdetails und Bindungseigenschaften der Cluster und beeinflusst - wie bei einem dotierten Festkörper – deren physikalische Eigenschaften, wie das magnetische Verhalten oder die Bandlücke“, schließt Dehnen aus den vorgelegten Untersuchungen.
Originalveröffentlichung
Felicitas Lips & al.: Doped Semi-Metal Clusters: Ternary, Intermetalloid Anions [Ln@Sn7Bi7]4– and [Ln@Sn4Bi9]4−(Ln = La, Ce) with Adjustable Magnetic Properties, Journal of the American Chemical Society (2011)
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Felicitas Lips & al.: Doped Semi-Metal Clusters: Ternary, Intermetalloid Anions [Ln@Sn7Bi7]4– and [Ln@Sn4Bi9]4−(Ln = La, Ce) with Adjustable Magnetic Properties, Journal of the American Chemical Society (2011)
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