Positron Lifetime and Microstructures in Chevrel Phase Compounds

Abstract

Positron lifetime measurements and SEM analysis of REMo6S8 series (RE = La, Gd, Yb, and Ho) and CuxMo6Se7.6 (x = 0.0, 0.7, 1.0, 1.8, 2.0, and 2.3) are performed. The average grain size R of the polycrystalline samples are obtained from SEM pictures and ranges from 0.7 to 2.78 μm. So surface annihilation is expected. But the trend of I2 with R is incompatible with Brandt model. So it is concluded that Chevrel phase compounds are full of intrinsic defects such as channels. The second lifetime component τ2 is attributed to channel trapping in Chevrel phase compounds. The estimated D lies within Brandt's detectability limit 2 × 10−3 to 0.2 cm2/s. The progressive increase of λf with increase of Cu concentration indicates that there is a charge transfer from Cu atoms to Mo6 clusters. The enhanced values of λf for sulphides reveals the formal charge reduction for selenides by 0.2 electron units in Chevrel phase compounds. Es werden Positronenlebensdauermessungen und eine SEM-Analyse an der REMo6S8-Reihe (RE = La, Gd, Yb und Ho) auch an CuxMo6Se7.6 (x = 0,0; 0,7; 1,0; 1,8; 2,0 und 2,3) durchgeführt. Die mittlere Korngröße R der polykristallinen Proben aus den SEM-Bildern liegt im Bereich Von 0,7 bis 2,78 μm. Deshalb wird Oberflächenannihilation erwartet. Jedoch ist das Verhalten Von I2 über R inkompatibel mit dem Modell Von Brandt. Es wird angenommen, daß Chevrelphasenverbindungen sehr viele intrinsische Defekte wie z. B. Kanäle enthalten. Die zweite Lebensdauerkomponente τ2 wird dem Kanalanhaften in Chevrelphasenverbindungen zugeordnet. Das berechnete D liegt innerhalb der Brandtschen Nachweisgrenze 2 × 10−3 bis 0,2 cm2/s. Das progressive Anwachsen Von λf mit steigender Cu-Konzentration zeigt, daß ein Ladungstransfer Von Cu-Atomen zu Mo6-Cluster stattfindet. Die erhöhten λf-Werte für Sulfide zeigen eine formale Ladungsreduzierung für Selenide Von 0,2 Elektroneneinheiten in Chevrelphasen-Verbindungen.