HfNixP – Intercalation of Ni into the Three-Dimensional Compound HfP

Authors

  • Dr. H. Kleinke,

    1. Ames Laboratory, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA Telefax: Int. code + (515) 294 5718
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  • Prof. Dr. H. F. Franzen

    Corresponding author
    1. Ames Laboratory, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA Telefax: Int. code + (515) 294 5718
    • Ames Laboratory, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA Telefax: Int. code + (515) 294 5718
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Abstract

The new compound HfNixP (x = 0.426(1), crystal structure: P63/mmc, a = 3.737(1) Å, c = 12.666(2) Å, V = 153.21(7) Å3) has been prepared by arc-melting of HfP with nickel and subsequent annealing at 1400°C. Its crystal structure can be considered as a filled HfP structure, with the Ni atoms inserted into the trigonal prismatic voids of the Hf sublattice. Since the neighboring trigonal Hf6 prisms are centered by P atoms, each of the three rectangular faces of the Hf6Ni prism is capped with one P atom. Altogether, the structure of HfNixP consists of alternating layers of Hf atoms with the packing sequence AABB. One P and the Ni position are situated between the eclipsed Hf layers, whereas the other P site between the A and B layers is surrounded by six Hf atoms in a staggered arrangement. The calculated density of states (Extended Hückel approximation) points to metallic conductivity; threedimensional metallic behavior is assumed because of the Hf–Hf bonding interactions along all three directions.

Abstract

HfNixP – Einlagerung von Nickel in die dreidimensionale Verbindung HfP

Die neue Verbindung HfNixP (x = 0.426(1); Kristallstruktur: P63/mmc, a = 3.737(1) Å, c = 12.666(2) Å, V = 153.21(7) Å3) wurde durch Aufschmelzen von HfP und Nickel im Lichtbogen und anschließendem Tempern Bei 1400°C hergestellt. Formal kann man die Struktur von HfNixP als gefüllte HfP-Struktur beschreiben, wobei die Nickelatome die Zentren der trigonalen Prismen des Hf-Teilgitters besetzen. Dadurch, daß die benachbarten trigonalen Hf6-Prismen von P-Atomen zentriert sind, sind alle drei Rechtecksflächen des trigonalen Hf6Ni-Prismas von je einem P-Atom überdacht. Von einem anderen Blickwinkel aus betrachtet, besteht die Struktur von HfNixP aus alternierenden Schichten von Hf-Atomen, die gemäß der Stapelfolge AABB gepackt sind. Zwischen den ekliptisch übereinanderliegenden Hf-Schichten befinden sich eine P- und die Ni-Lage, während ein zweites P-Atom zwischen den A- und B-Schichten von sechs Hf-Atomen oktaedrisch umgeben ist. Nach Berechnungen der Zustands-dichte (Extended-Hückel-Näherung) sollte HfNixP metallisch leitfähig sein; aufgrund der bindenden Hf[BOND]Hf-Wechselwirkungen in allen drei Raumrichtungen sind dreidimensionale metallische Eigenschaften anzunehmen.

Ancillary