Europium(II)-titanat

Europium(II)-titanat ist ein schwarzes Mischoxid von Europium und Titan aus der Gruppe der Titanate. Es kristallisiert in der Perowskit-Struktur.

Geschichte

EuTiO₃ wurde zum ersten Mal 1966 von McGuire, Shafer, Joenk, Halperin und Pickart beschrieben und auf die magnetische Struktur hin untersucht. Mehr Aufmerksamkeit bekam diese Verbindung im Beginn des 21. Jahrhunderts (2001 bis 2015) aufgrund des Tieftemperatur Phasenübergangs zu antiferromagnetischem Verhalten bei T_N = 5,5 K was einen wesentlichen Einfluss auf die dielektrische Konstante hat.

Gewinnung und Darstellung

Getrocknetes Eu₂O₃ und Ti₂O₃ werden 1:1 vermischt und in einer Argon-Atmosphäre bei 1400 °C zur Reaktion gebracht.

$\mathrm{E}\mathrm{u}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{T}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶2\mathrm{E}\mathrm{u}\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$

Dabei wird das Europium reduziert und das Titan oxidiert.

Eigenschaften

Europium(II)-titanat kristallisiert in der tetragonalen Vorlage:Raumgruppe mit den Gitterparametern a = 551,92(2) pm, c = 781,64(8) pm (gemessen bei 90 K) und in Vorlage:Raumgruppe mit den Gitterparametern a = 390,82(2) pm (gemessen bei 300 K). Die Phasenumwandlung tritt bei 282 K auf. Die Umwandlungstemperatur der Kristallstruktur von der Tieftemperatur in die Hochtemperaturphase nimmt mit steigendem Druck zu. Die Verbindung wird unterhalb von 5,5 K antiferromagnetisch im G-Typ. Die spezifische Wärmekapazität beträgt 125 J·mol⁻¹·K⁻¹ (bei 600 K). Die Wärmeleitfähigkeit bei 290 K liegt bei 7,6 W·m⁻¹·K⁻¹ und die elektrische Leitfähigkeit bei 10⁵ (Ω·m)⁻¹(bei 330 K).