Intermetallic Gold Compounds RE AuMg ( RE  = Y, La–Nd, Sm, Eu, Gd–Yb)

Abstract

New intermetallic rare earth compounds REAuMg (RE = Y, La–Nd, Sm, Eu, Gd–Yb) were synthesized by reaction of the elements in sealed tantalum tubes in a high-frequency furnace. The compounds were investigated by X-ray diffraction both on powders and single crystals. Some structures were refined on the basis of single crystal data. The compounds with Y, La–Nd, Sm, and Gd–Tm adopt the ZrNiAl type structure with space group P62m: a = 770.8(2), c = 419.5(1) pm, wR2 = 0.0269, 261 F2 values for PrAuMg, a = 750.9(2), c = 407.7(1) pm, wR2 = 0.0561, 649 F2 values for HoAuMg with 15 variables for each refinement. Geometrical motifs in HoAuMg are two types of gold centered trigonal prisms: [Au1Mg3Ho6] and [Au2Mg6Ho3]. The gold and magnesium atoms form a three-dimensional [AuMg] polyanion in which the holmium atoms fill distorted hexagonal channels. The magnesium positions show a small degree of magnesium/gold mixing resulting in the refined compositions PrAu1.012(2)Mg0.988(2) and HoAu1.026(3)Mg0.974(3). EuAuMg and YbAuMg contain divalent europium and ytterbium, respectively. Both compounds crystallize with the TiNiSi type structure, space group Pnma: a = 760.6(3), b = 448.8(2), c = 875.8(2) pm, wR2 = 0.0491, 702 F2 values, 22 variables for EuAuMg, and a = 738.4(1), b = 436.2(1), c = 864.6(2) pm, wR2 = 0.0442, 451 F2 values, and 20 variables for YbAuMg. The europium position shows a small degree of europium/magnesium mixing, and the magnesium site a slight magnesium/gold mixing leading to the refined composition Eu0.962(3)Au1.012(3)Mg1.026(3). No mixed occupancies were found in YbAuMg where all sites are fully occupied. In these structures the europium(ytterbium) and magnesium atoms form zig-zag chains of egde-sharing trigonal prisms which are centered by the gold atoms. As is typical for TiNiSi type compounds, also in EuAuMg and YbAuMg a three-dimensional [AuMg] polyanion occurs in which the europium(ytterbium) atoms are embedded. The degree of distortion of the two polyanions, however, is different. Intermetallische Goldverbindungen REAuMg (RE = Y, La–Nd, Sm, Eu, Gd–Yb) Die neuen intermetallischen Seltenerdverbindungen REAuMg (RE = Y, La–Nd, Sm, Eu, Gd–Yb) wurden durch induktives Schmelzen der Elemente in verschlossenen Tantalampullen in einem Hochfrequenzofen synthetisiert. Die Charakterisierung der Verbindungen erfolgte uber Rontgenbeugungsexperimente an Pulvern und Einkristallen. Einige Strukturen wurden anhand von Rontgen-Einkristalldaten verfeinert. Die Verbindungen mit Y, La–Nd, Sm und Gd–Tm kristallisieren mit der ZrNiAl-Struktur in der Raumgruppe P62m: a = 770,8(2); c = 419,5(1) pm; wR2 = 0,0269; 261 F 2-Werte fur PrAuMg; a = 750,9(2); c = 407,7(1) pm; wR2 = 0,0561; 649 F 2-Werte fur HoAuMg mit je 15 variablen Parametern. Geometrische Baugruppen in der Struktur von HoAuMg sind zwei Arten gold-zentrierter trigonaler Prismen: [Au1Mg3Ho6] und [Au2Mg6Ho3]. Die Gold- und Magnesiumatome bilden ein dreidimensionales [AuMg]-Polyanion in dem die Holmiumatome verzerrte hexagonale Kanale besetzen. Die Magnesiumpositionen zeigen in beiden Verbindungen eine Magnesium/Gold-Mischbesetzung, was zu den verfeinerten Zusammensetzungen PrAu1.012(2)Mg0.988(2) und HoAu1.026(3)Mg0.974(3) fuhrt. EuAuMg und YbAuMg enthalten zweiwertiges Europium bzw. Ytterbium. Beide Verbindungen kristallisieren mit der TiNiSi-Struktur, Raumgruppe Pnma: a = 760,6(3); b = 448,8(2); c = 875,8(2) pm; wR2 = 0,0491; 702 F 2-Werte, 22 Variable fur EuAuMg und a = 738,4(1); b = 436,2(1); c = 864,6(2) pm; wR2 = 0,0442; 451 F 2-Werte und 20 Variable fur YbAuMg. Die Europiumposition zeigt eine geringfugige Europium/Magnesium-Mischbesetzung und die Magnesiumlage eine leichte Magnesium/Gold-Mischbesetzung, was die verfeinerte Zusammensetzung Eu0.962(3)Au1.012(3)Mg1.026(3) ergibt. In YbAuMg sind alle Lagen voll besetzt. In diesen Strukturen bilden die Europium(Ytterbium)- und Magnesiumatome Zickzack-Ketten kantenverknupfter trigonaler Prismen, welche mit Goldatomen zentriert sind. Auch in EuAuMg und YbAuMg liegen dreidimensionale [AuMg]-Polyanionen vor, in denen die Europium(Ytterbium)atome einbettet sind. Der Grad der Verzerrung ist jedoch in beiden Polyanionen verschieden.