Volume 48, Numbers 2-4, 129-145, DOI: 10.1007/BF01163092

Copper-substituted manganese-denningites, Mn(Mn1−xCux)(Te2O5)2 (0 ≤x ≤ 1): Synthesis and crystal chemistry

Ronald Miletich

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Abstract

The crystal structures of copper-substituted manganese-denningites, Mn(Mn1–x Cu x )(Te2O5)2 (0 lex le 1), were refined in space groupP42/nbc from single-crystal X-ray data. Single crystals with different degree of Cu-substitution suitable for X-ray investigation were synthesized under hydrothermal conditions, varying the Cu/Mn ratio and thepH-value. One main feature of the crystal structure is the distribution of Mn and Cu atoms among an eight and a six-coordinated site, respectively. Bond strength calculations support the site occupancies of the MnO8-polyhedra and MeO6-octahedra (Me = Cu., Mn1–x ). The decrease in length of the four Me[6]-O bonds clearly correlates with the increase of the Cu-substitution resulting in a distortion of the octahedra according to the Jahn-Teller effect of divalent copper. The stronger decrease of the lattice parameterc as compared toa is probably due to the variations of the bond lengths.
Die Kristallstrukturen von Kupfer-substituierten Mangan-Denningiten, Mn(Mnx Cu x )(Te2O5)2 (0 lex le 1) wurden mittels Einkristall-Röntgenbeugungsdaten in der RaumgruppeP42/nbc verfeinert. Geeignete Einkristalle mit unterschiedlich starker Cu-Substitution wurden unter hydrothermalen Bedingungen durch Variieren des Cu/Mn-Verhältnisses bzw. despH-Wertes dargestellt. Ein wesentlicher struktureller Gesichtspunkt ist die Verteilung der Mn und Cu-Atome auf eine acht- bzw. sechskoordinierte Punktlage. Die Verringerung von vier Me[6]-O Bindungslängen ist klar korrelierbar mit zunehmender Cu-Substitution, und führt zu einer Verzerrung der Oktaeder gemäß dem für zweiwertiges Kupfer bekannten Jahn-Teller Effekt. Bindungsstärkenberechnungen belegen die Besetzung der MnO8-Polyeder und MeO6-Oktaeder (Me = Cu x Mn1–x ). Die bevorzugte Verkleinerung der Gitterkonstantec gegenübera kann auf die Variationen der Bindungslängen zurückgeführt werden.

Dedicated to Prof Dr. Josef Zemann on the occasion of his 70th birthday


With 10 Figures

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