VorlesungfestkoerperchemieI

Büste von Eduard Zintl, Headerbild

Vorlesung zur Festkörperchemie I

Veranstaltungsnummer: M.AC6

Semester: Wintersemester

Wann? Donnerstags von 9:50 bis 11:30 Uhr

Wo? in Kekulé-Hörsaal

Themen:

1. Stunde Einführung

- Peter Grünberg und Gerhard Ertl

- Magnetwiderstand, GMR-Effekt (Ferro- und Antiferromagnetismus)

- Literatur Festkörperchemie

- Was ist ein Festkörper, was ist Festkörperchemie?

- Unterschiede Molekülchemie/Festkörperchemie

- Zusammenhang Struktur/Eigenschaften (Beispiel des Ferroelektrikums BaTiO3)

2. Stunde

- Charakterisierungsmethoden in der Festkörperchemie, Bsp. Röntgenstrukturanalyse

- Literatur Röntgenstrukturanalyse

- Begriffe: kristallin, amorph, dichte Kugelpackung, Symmetrie, Struktur

3. Stunde

- Röntgenstrahlung

- Symmetrieelemente

- Kristallsystem

- Symmetrieelemente

- Strukturtypen

4. Stunde

- Punkt- und Raumgruppen

- Blickrichtungen

- Reziprokes Gitter, Ewald-Kugel

- Methoden (Drehkristall-, Weißenberg-, Präzessionstechnik)

- Strukturen ausgewählter Mineralien

5. Stunde

- Strukturtypen: AB, AB2, A2B, A3B, …

- Besetzung von Oktaeder- und Tetraederlücken in Kugelpackungen

- CsCl-, WC-, s/w-ZnS-, NaCl-, NiAs-, Korund-, Rutil-, CdCl2-, CdI2-Typ etc.

- Di-, Tri-, Tetra-, Penta-, Hexahalogenide

6. Stunde

- SiO2: Strukturen, Phasendiagramm

- Polyederverknüpfung statt Lückenbesetzung

- Silicate (Struktursystematik, Synthese, Granate, Zeolithe)

- Phasendiagramme

7. Stunde

- Reaktivität im Festkörper

- Fehlerkonzept

- Punktfehler (Schottky, Frenkel)

- Realkristall, Ausgedehnte Defekte (Versetzungen)

- Ionenleitung

- Feste Ionenleiter, Festelektrolyte

8. Stunde

- Silberiodid, Zirkonoxid, Natrium--Alumina, Lithiumnitrid

- Lambda-Sonde, Nernst-Lampe

- Akkumulatoren, HT-Brennstoffzellen

9. Stunde

- Supraleitfähigkeit, Magnetismus (Ferrimagnetismus, Ferrite)

- Klassische und keramische Supraleiter

- Squid, Josphson-Effekt

10. Stunde

- Carbide, Boride, Nitride, Silicide

- Hartmetalle, Hartstoffe, Härte, Einsatzgebiete

- Salzartige, kovalente und metallische Carbide: Darstellung und Strukturen

- Kovalente und metallische Boride: Darstellung und Strukturen

11. Stunde

- Salzartige, kovalente und metallische Nitride: Darstellung und Strukturen

- Silicide

- Zintl-Phasen

12. Stunde

- Festkörpersynthesen

- HT- (= keramische), Hochdruckmethode

- Chemischer Transport

- Precursor-, Hydrothermal-, Sol-Gel-Methoden

- Dünne Schichten

- Kristallisation (Czochalski, Verneuil, Bridgeman-)

13. Stunde

- Magnetische Eigenschaften

- Dia-, Para-, Ferro-, Antiferro-, Ferrimagnetismus

- Magnetische Messungen

14. Stunde

- Charakterisierungsmethoden

- Beugung, nicht Einkristallröntgenstrukturanalyse (Pulver, Elektronen, Neutronen)

- Thermische Analyse

- Spektroskopien (FK-NMR, IR-, EELS-, EDX- …)

15. Stunde

- Theorie der chemischen Bindung im Festkörper

16. Stunde

- Zusammenfassung