Über feste Lösungen in den Systemen ZnS/MnS, ZnSe/MnSe und ZnTe/MnTe

Authors


Abstract

Die Präparate wurden durch gemeinsame Fällung aus wäßriger Lösung oder durch gemeinsames Erhitzen der binären Verbindungen erhalten. In beiden Fällen wurden durch Tempern bei 600°C die für diese Temperatur geltenden Phasenverhältnisse erfaßt.

ZnS löst bis 10 Mol-% MnS unter Ausbildung der Blende -, hierauf bis 43 Mol-% MnS unter Ausbildung der Wurtzit-Struktur. Über 43% tritt neben dem Mischkristall der oberen Phasengrenze reines MnS im NaCl-Gitter auf. Die elektrische Leitfähigkeit der Mischkristalle ist niedriger als 10−8 Ω−1cm−1. Im Zweiphasengebiet steigt die Leitfähigkeit auf den für MnS im NaCl-Gitter gefundenen Wert von ϰ = 4 · 10−3 Ω−1 cm−1 an.

In dem System ZnSe/MnSe reicht der Blendemischkristall bis 35 Mol-% MnSe, es folgt ein Wurtzit-Mischkristall bis 50 Mol-% MnSe. Die Wurtzitmischkristalle sind durch Druck leicht in Blende umzuwandeln. Über 50% tritt als zweite Phase reines MnSe im NaCl-Gitter auf. Auch hier steigt die Leitfähigkeit erst in dem Zweiphasengebiet zu dem für MnSe gefundenen Wert von ϰ = 1,6 · 10−2 Ω−1 cm−1 an.

In dem System ZnTe/MnTe ist das Blende-Mischkristallgebiet am größten, es reicht bis 86 Mol-% MnTe. Die Extrapolation der Molvolumina führt zu 37,3 cm3 für ein hypothetisches im Blendegitter kristallisierendes MnTe. Über 86% tritt als zweite Phase MnTe im NiAs-Gitter auf. Die elektrische Leitfähigkeit der Mischkristalle durchläuft von ZnTe ausgehend zunächst ein Maximum bei 5 und ein Minimum bei 40 Mol-% MnTe; die Leitfähigkeiten aller Mischkristalle sind von der Größenordnung der Leitfähigkeit des ZnTe (5 · 10−7 Ω−1 cm−1). Erst im Zweiphasengebiet erfolgt ein starker Anstieg auf ϰ = 2 Ω−1 cm−1.

Die Manganverbindungen mit der Koordinationszahl 4 ((Zn, Mn)S, (Zn, Mn)Se, (Zn, Mn)Te, MnSBlende, Wurtzit) haben sehr niedrige, die mit Koordinationszahl 6 (MnSNaCl, MnSeNaCl, MnTeNiAs) hingegen wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeiten.

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