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Abstract:
Die metallischen Eigenschaften der Carbidhalogenide Y2X2C2 beruhen auf Y[BOND]C-Kovalenz. Die Supraleitung der Verbindungen wird auf paarweise Attraktion von Leitungselektronen durch C2-π*-Zustände an der Fermikante zurückgeführt. Diese Hypothese wird experimentell und mit Bandstrukturrechnungen verfolgt. Neutronenbeugung am Pulver ergibt d(C[BOND]C) = 128(1) pm für Y2Br2C2. Röntgeneinkristalluntersuchungen an Y2Br2C2 und Y2I1,5Br0,5C2 zeigen eine charakteristische Änderung der Koordination für die C2-Gruppe. Die systematische Variation des mittleren Halogenidradius in Y2(X,X′)2C2 (X,X′ = Br, Cl; I, Cl und I, Br) ergibt einen monotonen Anstieg von Tc = 2,3 K (X = Cl) über Tc = 5,05 K (X = Br) mit einem Maximum bei Tc = 11,2 für Y2I1,6Br0,4C2. Ein Isotopeneffekt 12C/13C wird nicht gefunden. Photoelektronenspektren von Y2Br2C2 (Anregungsenergien zwischen 40 und 140 eV) werden mit den Ergebnissen von Bandstrukturrechnungen (LMTO, E.H.) verglichen. Die elektronische Struktur zeigt insbesondere zwei Bänder, die das Ferminiveau kreuzen. Eines besitzt C2-π*-Y-dxz,yz-Charakter und hat einen Sattelpunkt bei EF. Das zweite schneidet mit großer Dispersion das Ferminiveau und hat dort ausschließlich Y-dmath image-Charakter. Die Ergebnisse werden im Rahmen theoretischer Modelle (van-Hove-Singularität; lokal gepaarte und itinerante Elektronen) diskutiert.
