Farbe und Konstitution bei anorganischen Feststoffen, 12. Mitt.: Die Lichtabsorption des zweiwertigen Kobalts in oxidischen Koordinationsgittern vom Ilmenittyp

Zusammenfassung

Die Systeme Co _x Mg _1-x TiO₃ (I) und Co _x Cd _1-x TiO₃ (II) wurden röntgenographisch und spektralphotometrisch untersucht. I stellt eine lückenlose Mischkristallreihe dar. Mit wachsendemx nehmen bei I die Gitterkonstantena ₀undc ₀geringfügig zu und die drei Hauptabsorptionsbanden verschieben sich ein wenig in Richtung IR. In II liegt keine lückenlose Mischkristallreihe vor. Sowohl röntgenographisch als auch spektralphotometrisch wurde für die an CoTiO₃ gesättigte CdTiO₃-Phase die Zusammensetzung Co_0,3Cd_0,7TiO₃ (II a) und für die an CdTiO₃ gesättigte CoTiO₃-Phase die Zusammensetzung Co_0,8Cd_0,2TiO₃ (II b) gefunden.

Beim Übergang I→II (x=0,1) wird eine beträchtliche IR-Verschiebung beobachtet. Die IR-Verschiebung ist die Folge der Gitteraufweitung bei der Substitution von Mg²⁺ durch Cd²⁺. Hierbei nimmt derRacah-Parameter geringfügig zu infolge Verminderung der covalenten Anteile der Bindung Co-O.

Abstract

The systems Co _x Mg _1-x TiO₃ (I) and Co _x Cd _1-x TiO₃ (II) had been investigated spectrophotometrically and by X-ray diffraction. I represents mixed crystals without any miscibility gap. An increase ofx causes a small enhancement of the lattice unitsa ₀andc ₀of I and the three main absorption bands will be shifted slightly towards IR. II are mixed crystals with a broad miscibility gap. Spectrophotometrically and by X-ray diffraction it could be found that the CdTiO₃-phase saturated with CoTiO₃ and the CoTiO₃-phase saturated with CdTiO₃ have the compositions Co_0,3Cd_0,7TiO₃ (II a) and Co_0,8Cd_0,2TiO₃ (II b), respectively. The transition I→II (x=0,1) produces a considerable shift of the main absorption bands towards IR as a consequence of the expansion of the lattice caused by the substitution of Cd²⁺ for Mg²⁺. This shift is accompanied by a small increase of theRacah-Parameter owing to a decrease of covalency of the bonding Co-O.