Synthese, Charakterisierung und Eigenschaften undotierter und dotierter Seltenerdcuprate

Undotiertes La2CuO4 wurde mittels Niedertemperatursynthese unter Verwendung von CsOH als Flussmittel im Nd2CuO4-Strukturtyp (T’-Modifikation) als Volumenprobe dargestellt. Das erhaltene Produkt wurde mittels Röntgenpulverdiffraktometrie, Hochtemperatur-Röntgenpulverdiffraktometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Differenzthermoanalyse und Hochtemperatur-Lösungskalorimetrie charakterisiert, um die strukturellen Variationen und die Stabilitätsbereiche dieser Verbindung zu untersuchen. Weiterhin wurde das ebenfalls im Nd2CuO4-Strukturtyp kristallisierende Pr2CuO4 mittels literaturbekannter Hochtemperatursynthese dargestellt. Neutronenbeugungsuntersuchungen sowohl an La2CuO4 als auch an Pr2CuO4 wurden durchgeführt um den Sauerstoffgehalt und die exakte Besetzung sämtlicher Sauerstoffatompositionen zu ermitteln. Darüber hinaus wurde mithilfe der Niedertemperatursynthese die Dotierbarkeit, also die Substitution von Lanthan durch Seltenerdmetalle (Nd-Lu), untersucht. Die Eigenschaften dotierter Verbindungen der allgemeinen Form La2-xSExCuO4, SE = Nd-Gd wurden mittels Röntgenpulverdiffraktometrie, Hochtemperatur-Röntgenpulverdiffraktometrie und Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert.

Undoped La2CuO4 was prepared as bulk sample in the Nd2CuO4 structure type by low-temperature synthesis using CsOH flux. The obtained product was characterized by X-ray powder diffractometry, high-temperature X-ray powder diffractometry, scanning electron microscopy, differential thermal analysis and high-temperature solution calorimetry, in order to examine the structural variations and stability regions of this compound. Furthermore, Pr2CuO4, which cristallizes also in the Nd2CuO4 structure type, was prepared by high-temperature synthesis known from literature. Neutron diffraction studies on both La2CuO4 and Pr2CuO4 were performed to determine the exact occupancies of all oxygen atom positions. In addition, the dopability, that means the substitution of lanthanum by rare earth elements (Nd-Lu) was studied applying low-temperature synthesis. The properties of the doped compounds of the general formula La2-xSExCuO4, SE = Gd-Nd were characterized by X-ray powder diffractometry, high-temperature X-ray powder diffractometry and scanning electron microscopy.