Synthesis, Crystal Structure, and Properties of HfM′P (M′ = Fe, Co, Ni) in comparison to ZrNiP

Authors

  • Dr. H. Kleinke,

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

The new phosphides HfM′P (M′ = Fe, Co, Ni) have been synthesized by arc melting of HfP and the corresponding 3 d metal, and subsequent annealing at 1400°C. The lattice constants vary from a = 6.247(2) Å, b = 3.7177(6) Å, c = 7.137(2) Å, V = 165.74(8) Å3 for HfFeP, a = 6.295(3) Å, b = 3.668(2) Å, c = 7.175(4) Å, V = 165.7(2) Å3 for HfCoP to a = 6.240(3) Å, b = 3.716(2) Å, c = 7.135(2) Å, V = 165.4(2) Å3 (HfNiP) in the orthorhombic space group Pnma. Although ZrNiP occurs only in the Ni2In structure type, all three Hf phosphides crystallize in the Co2Si structure type, isotypic to ZrFeP and ZrCoP. The structural differences between HfNiP and ZrNiP can be explained by the preference of Hf for structures with more metal-metal bonds rather than by size effects.

Abstract

Synthese, Kristallstruktur und Eigenschaften von HfM′P (M′ = Fe, Co, Ni) im Vergleich mit ZrNiP

Die neuen Phosphide HfM′P (M′ = Fe, Co, Ni) wurden durch Aufschmelzen von HfP und dem entsprechenden 3 d Metall im Lichtbogen und anschließendem Tempern bei 1400°C hergestellt. Die Zellkonstanten variieren von a = 6.247(2) Å, b = 3.7177(6) Å, c = 7.137(2) Å, V = 165.74(8) Å3 für HfFeP, a = 6.295(3) Å, b = 3.668(2) Å, c = 7.175(4) Å, V = 165.7(2) Å3 für HfCoP bis a = 6.240(3) Å, b = 3.716(2) Å, c = 7.135(2) Å, V = 165.4(2) Å3 (HfNiP) in der orthorhombischen Raumgruppe Pnma. Obwohl ZrNiP nur im Ni2In-Strukturtyp auftritt, kristallisieren alle drei Hafniumphosphide im Co2Si-Strukturtyp, isotyp zu ZrFeP und ZrCoP. Die strukturellen Unterschiede zwischen HfNiP und ZrNiP lassen sich eher auf die Vorliebe des Hf für Strukturen mit mehr Metall-Metall-Bindungen zurückführen, als auf die unterschiedlichen Radien von Zr und Hf.

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