English Title: Thermal behavior of CuOn polyhedra in selected compounds: balance between local crystal structure distortion and topology

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Abstract

An Hand des thermischen Verhaltens von CuOn-Polyedern wird ein Einblick in das gegenseitige Wechselspiel von lokaler Polyederverzerrung und Kristalltopologie gegeben. Die Polyederverzerrungen in den untersuchten Verbindungen beruhen auf dem Jahn-Teller-Effekt. Cu-O-Tetraeder werden abgeflacht, Cu-O-Oktaeder gestreckt. Je nach Strukturtyp teilt sich die lokale Polyederverzerrung auch makroskopisch dem Gesamtkristall mit und führt zu einer Erniedrigung der Gesamtsymmetrie (Spinell, Pyroxen), beziehungsweise bleibt nur lokal wirksam (Akermanit). Der Jahn-Teller-Efekt und damit die Verzerrung der jeweiligen Struktur kann durch thermische Behandlung aufgehoben werden. Die Phasenumwandlungen werden detailiert röntgenographisch und thermoanalytisch beschrieben.

Translation of abstract (English)

The thermal behavior of CuOn polyhedra gives insight views in the force balance of local polyhedra distortion and crystal topology. The polyhedra distortions in the investigated compounds are caused by the Jahn Teller effect. While Cu-O tetrahedra are flattend, Cu-O octahedra are elongated. Depending on the structure type the local polyhedra distortion leads to a reduction of the crystal symmetry (spinel, pyroxene) or is only local present (akermanite), respectively. The Jahn Teller effect and hence the crystal structure distortion can be overrided by thermal treatment. The phase transitions are described in detail by X-ray powder diffraction and thermoanalytical methods.