Untersuchungen mit der Elektronenmikrosonde über die natiirlichen Mischkristallbereiche der Skutterudite

Abstract

This paper demonstrates with approximately 140 electron micro probe analyses of minerals from the „classic localities” the areas of solid solution in the ternary diagram of the natural iron-cobalt-nickel-skutterudites. The skutterudites analyses show a. much more scattered pattern over all the diagram than presumed by the analyses or by the experimental determined areas of solid solution in the recent literature. Furthermore, a fluctuation in the metalarsenic-ratio between 1:1.9 to 1:3.3 was ascertained for this mineral type. The iron-skutterudites favour the lower metal-arsenic-ratios, the cobalt-skutterudites and respectively the cobalt-nickel-skutterudites more the medium, and the nickel-skutterudites more the higher ratios.

With solely microscopic determination of the iron-skutterudite mineral phase an error could be possible, whereas the determination of the nearly pure nickee-skutterudite (which is a new mineral phase) seems certain to the author.

Finally, the author tries to explain the extreme fluctuation of stochiometry in the same structure to be caused by a chiefly metalic bond in an alloy type.

Zusammenfassung

Anhand von über 140 Mikrosondenanalysen von Mineralien der „klassischen Vorkommen” wird in dieser Arbeit versucht die Mischkristallfelder im Dreieckdiagramm der natütlichen Eisen-Kobalt-Nickel-Skutterudite zu ermitteln. Dabei zeigte sick einmal eine wesentlich größere Streuung der Skutteruditanalysen, als dies aus den Analysenangaben und den experimentell bestimmten Mischkristallfeldern der bisherigen Literatur zu vermuten war. Weiterhin konnte ein außergewohnliches Schwanken des Metall-Arsenverhaltnisses zwischen etwa 1:1,9 bis 1: 3,3 bei dieser Mineralart festgestellt werden. Es zeigte sich, daß die niederen Metall-Arsenverhältnisse bevorzugt an die Eisen-Skutterudite, die mittleren mehr an die Kobalt-Skutterudite bzw. an die Kobalt-Nickel-Skutterudite und die höheren bevorzugt an die eigentlichen Nickel- Skutterudite gebunden sind.

Während bei den Eisen-Skutteruditen aufgrund der rein mikroskopischen Bestimmung die Möglichkeit eineir Fehldiagnose nicht völlig ausgeschlossen werden kann, erscheint der Nachweis eines fast reinen Nickel- Skutterudites dem Verfasser als gesichert.

Das kristallchemisch interessante Problem, wie these großen Stöchiometrie-schwankungen in ein und derselben Struktur ohne wesentliehe Änderungelr auftreten können, versucht der Verfasser durch eine vorwiegend metallische Bindung in einem Legierungstyp zu erklären.