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Enregistrement W4405200370 · doi:10.26434/chemrxiv-2024-bz4cj

The First Quaternary Bismuthide Zintl Phase Ba8Zn2-xIn3+xBi10 with complex Crystal Structure

2024· preprint· en· W4405200370 sur OpenAlexaff
Siméon Ponou, Daniel Grüner, Holger Kleinke, Anja‐Verena Mudring

Notice bibliographique

RevueChemRxiv · 2024
Typepreprint
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueRare-earth and actinide compounds
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCrystallographyTetrahedronZintl phaseMonoclinic crystal systemCrystal structureValence (chemistry)Atom (system on chip)Group (periodic table)ChemistryMaterials science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The first quaternary Zintl phase Ba8Zn2–xIn3+xBi10 (x = 0.21–0.47) was synthesized by reacting the elements at high temperature and, its crystal structure determined from single crystal X-ray diffraction data. It crystallizes in the monoclinic space group C2/m, with a large unit cell volume, V = 3351.3(6) Å3 (Z = 4), which is a new structure type. The basic structural building blocks are MBi4 tetrahedra (M = In or Zn/In mix) that are condensed by sharing corners when mainly centered by In atom, or corners and edges when mainly centered by Zn atom. In turn, these tetrahedra form two markedly distinct one-dimensional (1-D) polyanionic substructures, defining two virtually distinct sub-structures. Corollary, the title structure can be viewed as an intergrowth of two imaginary quaternary phases (1A) “Ba3Zn1–yIn1+yBi4” and (1B) “Ba5Zn1–zIn2+zBi6” (with x = y+z). The polyanionic system in the 1A block, [Zn1–yIn1+yBi4]6– consists of dimeric pentagonal rings that are stacked to form double pentagonal tubes running in the b-direction, and filled with Ba cations. The polyanion in the 1B block, [Zn1–zIn2+zBi6]6– consists of large ribbons formed by the condensation of two strands of dimeric corner sharing infinite chains of [InBi4] tetrahedra with one chain of edge-sharing [ZnBi4] tetrahedra. The Zn/In atomic site preferences appeared to be one decisive factor behind the structural complexity and, it seems to be directed mainly by the atomic valence states and sizes, as well as the electrostatic factors, aiming to optimize the lattice reticular energy, as confirmed by total energy calculations on three ordered models using DFT methods. According to the Zintl-Klemm concept (ZKC) and the 8–N rules, the compound should be charge balanced for x = 0. Therefore, the experimentally observed phase width (x = 0.21 to 0.47) indicates that the system is amenable for substantial (n- or p-type) doping, to fine tune their transport properties, like the charge carrier concentration and charge mobility, via specific chemical substitutions at specific sites of the two polyanionic blocks. The DFT electronic band structure calculations on the hypothetical fully ordered model ‘Ba8Zn2In3Bi10’ (x = 0), also predicted the title compound to be a semiconductor with narrow band gap. Therefore, the title phase fully qualified as a promising thermoelectric material candidate.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,164
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,264
Écart entre enseignants0,247 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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