Microstructural study of copper‐intercalated niobium disulphide and tantalum disulphide CuxNbS2 and CuxTaS2. I. Phase Transitions in Cu0.5NbS2 and Cu0.5TaS2

The phase transitions in the copper intercalated transition metal dichalcogenides Cu0.5NbS2 and Cu0.5TaS2 are studied by electron microscopy and diffraction. These materials are found to undergo upon cooling two distinct types of phase transitions. One is an order—disorder type of transition slightly below room temperature (γ β), which is accompanied by a particular configuration of diffuse scattering in the short range order state evolving into a distinct superstructure pattern at temperatures below 240 K. The microstructure is characterized by a domain structure exhibiting orientation as well as translation variants. At still lower temperatures a “continuous transformation” of displacive nature (β α) occurs whereby the host lattice becomes gradually modulated with the period of the intercalate. No further fragmentation into domains occurs. These transitions can be described in terms of a binary system (copper-vacancies) undergoing a solid-liquid transition. Mit Elektronenmikroskopie und -beugung werden Phasenubergange in kupfereingelagerten Ubergangsmetalldichalkogeniden Cu0,5NbS2 und Cu0,5TaS2 untersucht. Es wird gefunden, das diese Materialien nach Abkuhlung zwei verschiedene Arten von Phasenuber-gangen durchlaufen. Einer ist der Ordnungs—Unordnungs-Ubergang leicht unterhalb Zimmertemperatur (γ β), der von einer besonderen Konfiguration diffuser Streuung im Nahordnungszustand begleitet ist und sich zu einem unterschiedlichen Superstrukturbild unterhalb 240 K entwickelt. Die Mikrostruktur wird durch eine Domanenstruktur charakterisiert, die sowohl Orientierungs- als auch Translationsvarianten zeigt. Bei noch tieferen Temperaturen tritt ein “kontinuierlicher Ubergang” vom Verschiebungscharakter auf (β α), wobei das Wirtsgitter graduell mit der Periode der Einlagerung moduliert wird. Eine weitere Aufteilung in Domanen tritt nicht auf. Diese Ubergange lassen sich durch ein binares System (Kupfer-Leerstellen) beschreiben, das einen Ubergang fest-flussig durchlauft.