Microstructural study of octahedral intercalation compounds of tantalum and niobium sulphide

In the framework of a systematic study of intercalation compounds in layer structures, the microstructure of iron, nickel, and manganese intercalated TaS2 and NbS2 is investigated by electron microscopy and electron diffraction. The Fe, Mn, or Ni ions, occupying octahedral interstices in the Van der Waals gap, form different superstructures and undergo an order—disorder transition. Special attention is devoted to the “transition state”, which is characterized by the presence of diffuse intensity along the first Brillouin zone boundary. The nature of the diffuse scattering is interpreted in terms of the cluster model. Although the main characteristics of the ordering are the same in all ordered systems, the microstructures may be different. In NbS2Fe1/4 and NbS2Mn1/4 the intercalate exhibits two-phase behaviour; at room temperature the main crystal part has a hexagonal 2α0 structure; this is marbled by boundary regions with a rhombohedral structure. In NbS2Fe1/3 as well as in TaS2Fe1/3 the antiphase boundaries invariably form sixfold nodes; the stability of these “star” configurations is explained using the cluster model. Im Rahmen einer systematischen Untersuchung von interkalaren Verbindungen in Schichtstrukturen wird die Mikrostruktur von interkalarem Eisen, Nickel und Mangan in TaS2 und NbS2 durch Elektronenmikroskopie und Elektronenbeugung untersucht. Die Fe-, Mn-, oder Ni-Ionen, die Oktaederzwischengitterplatze in der-Van der Waals-Lucke besetzen, bilden verschiedene Superstrukturen und durchlaufen einen Ordnungs—Fehlordnungs-Ubergang. Insbesondere wird der „Ubergangszustand” betrachtet, der durch diffuse Intensitaten entlang der Grenze der ersten Brillouinzone gekennzeichnet ist. Die diffuse Streuung wird mit dem Clustermodell interpretiert. Obwohl die hauptsachlichen Charakteristiken des Ordnungsverhaltens in allen geordneten Systemen dieselben sind, kann die Mikrostruktur unterschiedlich sein. In NbS2Fe1/4 und NbS2Mn1/4 zeigt das Interkalat ein Zwei-Phasen-Verhalten; bei Zimmertemperatur hat der groste Kristallteil eine hexagonale 2α0-Struktur; dies zeigt sich durch Grenzbereiche mit rhombischer Struktur. Sowohl in NbS2Fe1/3 als auch im TaS2Fe1/3 bilden sich sechsfache Knoten; die Stabilitat dieser „Stern”-Anordnungen wird mit dem Clustermodell erklart.