Die Atomverteilung im flüssigen Antimon

Abstract

Für die Untersuchung der Flüssigkeitsstruktur von Elementen und Legierungen mit höherem Schwächungsvermögen, Schmelzpunkt und Dampfdruck, wozu auch das flüssige Antimon zählt, wurde der Anwendungsbereich der Durchstrahlungsmethode dadurch erweitert, daß die bisher für Feinstrukturuntersuchungen noch nicht angewandte W-Ka-Strahlung (λ = 0,21 A) für die Durchstrahlung der in einer abgeschmolzenen Küvette aus Quarzglas befindlichen Flüssigkeitslamelle benützt wurde. Die Aufnahmekammer wird beschrieben und die bei der Auswertung der Aufnahmen zu berücksichtigenden Faktoren aufgezeigt. Das Interferenzbild des flüssigen Antimons bei 665° C zeigt (nach Abzug der Streuung des Quarzglases der Küvette) vier Intensitätsmaxima, deren Periodenwerte (d=2,89, 1,47, 1,01 und 0,7 A) eine gewisse Übereinstimmung mit einigen Perioden des amorphen Antimons zeigen. Die FOURIER-Analyse der aus der Intensitätsverteilung gewonnenen s · i (s) -Funktion, welche zur kritischen Betrachtung des Ergebnisses in mehrfacher Weise variiert wird, zeigt eine Atomverteilung, die sich von derjenigen der amorphen wesentlich unterscheidet. An Stelle der für den Kristall charakteristischen ersten und zweiten Koordinatenzahl von (3+3) Atomen in 2,898 A und 3,357 A Abstand tritt in der Schmelze eine einzige Koordination mit ca. 6 Atomen in einem Abstand von 3,12 Å. Die zweite Flüssigkeitskoordination mit etwa 12 Atomen folgt in 4,4 Å Abstand und dürfte aus der dritten und vierten Koordination des Kristalls mit je 6 Atomen in 4,30 A und 4,498 A hervorgegangen sein. Nach dem Ergebnis der Fourier-Analyse hat es den Anschein, als liege in der Antimonschmelze im zeitlichen und räumlichen Mittel eine einfach-kubische Atomverteilung vor, die aus einer Entzerrung der rhomboedrischen Kristallstruktur des festen Antimons infolge einer weitgehenden Auflösung der homöopolaren Bindung beim Übergang fest-flüssig hervorgegangen sein dürfte.