Diskussion:Perowskit

Eignung als Material für Solarzellen

Angeblich könnte Perowskit das neue Supermaterial für relativ effiziente und sehr kostengünstige Solarzellen sein. Kann das jemand bitte einarbeiten? http://www.technologyreview.com/news/517811/a-material-that-could-make-solar-power-dirt-cheap/ (nicht signierter Beitrag von 92.226.177.57 (Diskussion) 21:08, 15. Aug. 2013 (CEST)) Hier ist noch eine weiter Quelle dazu: http://www.rsc.org/chemistryworld/2013/04/cheap-perovskite-solar-cells-al2o3 und das dazugehörige Paper: http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2013/EE/c3ee40810h (nicht signierter Beitrag von 2A02:8070:1A2:7A00:D185:CFD3:277:E7CF (Diskussion | Beiträge) 22:20, 15. Aug. 2013 (CEST))

Die Herstellung ist vermutlich nicht ökonomisch und preisgünstig. Denn allein die Gewinnung von Titan ist schon sehr energieaufwendig. Es ist wesentlich energieaufwendiger als die Gewinnung von Aluminium. Und dann muss in einem weiteren Prozess bei Temperaturen von 1300 °C die Reaktion von Calciumoxid CaO und Titandioxid TiO2 stattfinden, wie der Artikel beschreibt. Und wenn man das ganze dann auch noch auf 1975 °C schmelzen muss, um einen Kristall herzustellen, dann wird das noch wesentlich energieintensiver. Das allein sind schon 3 Arbeitsschritte, bei der man sehr hohe Temperaturen und somit sehr viel Energie benötigt. Wie preiswert so eine Zelle dann wird, hängt dann noch davon ab, wie gut die Massenfertigung ist, wie groß die Ausbeute an fehlerfreien Zellen ist und ganz wichtig, wie dünn man die Wafer aus diesem Material schneiden kann. Denn die Dicke bestimmt die Anzahl an Wafern, die man aus einem großen Kristall bekommt, je dünner, desto günstiger wird es. Bei Silizium war das auch so, aber bei Silizium ist es wesentlich einfacher mit deutlich weniger Energie das Silizium zu gewinnen. Die Energiekosten bestimmen am Ende den Preis und ob es sich dann rentiert, hängt vom erzielten Strom, der Lebensdauer und dem Wirkungsgrad ab, der über die Lebensdauer dann auch nicht stark abnehmen sollte. Die Technologie ist sicher interessant, aber ob es bezahlbare Produkte werden, das steht noch in den Sternen und kann noch einige Jahrzehnte dauern. Für PV aus Silizium hat man über 45 Jahre benötigt um halbwegs bezahlbare Module zu erhalten. Würde ich jetzt ein Haus bauen, würde ich nicht auf derartige Zellen warten. Da können noch locker 20 Jahre ins Land gehen und ob das überhaupt ökonomisch, also wirtschaftlich wird, steht noch in den Sternen. Für Spezialanwendungen, wie bspw, die Raumfahrt ist das sicher eine feine Sache. Da ist man froh, wenn man mit der gleichen Masse an PV Zellen viel mehr Energie gewinnen kann. Da macht es dann Sinn. --84.158.113.108 05:51, 4. Jan. 2021 (CET)

Struktur - Zahl der Formeleinheiten

Müsste die Anzahl der Formeleinheiten der Elementrarzelle nicht 1 sein? Die Formel ist ABC3. In der Elementarzelle kann A einmal B 8 x 1/8 und C 12 x 1/4 gefunden werden, dass macht nach meiner Rechnung ABC3 sein und das ist ja eben Z = 1.

--Halox 09:20, 6. Jul. 2008 (CEST)

seh ich auch so, Z = 1 (nicht signierter Beitrag von 89.0.104.204 (Diskussion) 21:50, 3. Feb. 2013 (CET))

Hochtemperatursupraleiter

Die Perowskit-Struktur ist mir besonders im Zusammenhang mit HTSL im Gedächtnis. Allerdings bin ich nicht ganz sicher, ob diese nur Variationen oder tatsächlich Beispiele für Perowskite sind. Auf jeden Fall finde ich im Artikel einen Hinweis in diese Richtung für angebracht. -- Schwalbe Disk. 21:18, 8. Dez. 2009 (CET)

In der Tat gibt es einige Perovskite, die man als HTSL bezeichnen könnte (wobei mir nicht genau klar ist, ab wann ein Supraleiter als HTSL klassifiziert ist), vor allem sind aber die Strukturen von den Bekanntesten Supraleitern (YBCO z.B.) von der Perovskitstruktur abgeleitet. Ein Hinweis hier wäre sicher nicht falsch.(nicht signierter Beitrag von Phoonzang (Diskussion | Beiträge) 22:36, 16. Mär. 2010 (CET))

Goldschmidtfaktor

Der Goldschmidtfaktor, der auch hier wieder betrachtet wird, ist mittlerweile wohl als Kriterium über für die Formierung von kubischen Perovskiten obsolet. Er mag zwar ein notweniges (in gewissen Grenzen), aber kein hinreichendes Kriterium sein, des Weiteren ist die Bestimmung von Ionenradien in Pervoskiten keinesfalls trivial, da oftmals der formale Ladungszustand der Kationen und bei vielen Vertretern dieser Strukur auch die Anionenbesetzung nicht eindeutig ist. Entweder sollte das genauer diskutiert oder ganz gelöscht werden. (nicht signierter Beitrag von Phoonzang (Diskussion | Beiträge) 22:36, 16. Mär. 2010 (CET))

Bestimmung von Ionenradien (sofern man daran glaubt) sind nie trivial, konstruktive Vorschläge zur Verbesserung des Abschnitts sind jederzeit willkommen. –-Solid State «?!» 23:10, 16. Mär. 2010 (CET)

Magnetit

Magnetit ist ein inverser Spinell und kein Perowskit.

Perowskit macht schon allein wenig Sinn, da die Summenformel ABX3 nicht gegeben ist, sondern AB2X4.(Fe(II) und Fe(III)). Inverser Spinell, da Fe(II) ein oktaedrisches Ligandenfeld aufgrund von LFSE bevorzugt. (nicht signierter Beitrag von 89.0.104.204 (Diskussion) 21:50, 3. Feb. 2013 (CET))

Es geht in dem Abschnitt um Vergesellschaftung von Mineralen und nicht um strukturelle Merkmale bzw. Zugehörigkeit zu Strukturtypen. –-Solid State «?!» 23:09, 3. Feb. 2013 (CET)

Bariumtitanat falsch beschrieben

Bariumtitanat besitzt eine tetragonal verzerrte Kristallstruktur und keine kubische! Es besitzt die Raumgruppe P4mmm, das steht so auch in der zitierten Quelle. (nicht signierter Beitrag von 84.178.182.150 (Diskussion) 00:08, 30. Jun. 2013 (CEST))

"Bariumtitanat BaTiO3, seit 2007 ebenfalls als Mineral bekannt" Da kann ich nur schmunzeln! Vor mehreren Jahrzehnten habe ich über das Material meine Diplomarbeit geschrieben, da war es in der Literatur gut beschrieben. Über dem ferroelektrischen Curie-Punkt bei ca 123 Grad ist das Material kubisch(-flächenzentriert). Mit fallender Temperatur verzerrt sich die Elementarzelle tetragonal, und unter dem Celsius-Nullpunkt findet nochmals eine Veränderung statt. (nicht signierter Beitrag von 2003:F7:AF1F:8700:E0C6:5741:38BD:B731 (Diskussion) 15:59, 20. Aug. 2023 (CEST))

Erdmantel

Die Bedeutung als ein Hauptbestandteil des unteren Erdmantels sollte erwähnt werden.--Claude J (Diskussion) 14:24, 12. Aug. 2013 (CEST)

Bridgmanit

Hallo zusammen,

war ehrlich gesagt zu schnell, was das Anlegen eines neuen Artikels angeht. Eigentlich erst Recherchieren, dann tippen. Aufgrund von Zeitmangel mal anders herum und nun hat man den Salat. Sei's drum. Ihr Experten der Mineralogie: Schaut euch bitte den Artikel Bridgmanit und die ganzen inzwischen online verfügbaren Artikel dazu mal an und schaut, wie man diesen hier einbauen und anschließend weiterleiten kann.

Danke & Grüße --JoBa2282 ^{Red mit mir} 08:58, 28. Nov. 2014 (CET)

Artikelstruktur

Der vorliegende Artikel ist zusammengewürfelt, und so ziemlich schrottig. Es geht um das (Calcium)titanat, hier wird aber auch die Perowskit-Struktur beschrieben, die dieses gerade NICHT hat, und unter "Vorkommen" wird ein Silikat beschrieben. Kann man das ernstnehmen? --Jaskan (Diskussion) 09:16, 28. Nov. 2014 (CET)

Der Artikel sollte wirklich aufgetrennt werden in Perowskit (= CaTiO3), Perowskit-Struktur (= alles andere mit dieser Struktur) und Perowskit-Solarzelle (siehe en:Perovskite solar cell). --Kuebi [✍ · Δ] 12:45, 6. Okt. 2015 (CEST)

Ob die Kristallstruktur eines eigenen Artikels würdig ist, vermag ich nicht zu beurteilen. Ich würde lieber einiges in den sehr dünnen Artikel Calciumtitanat verschieben. Perowskit-Solarzellen könnten ebenso ein eigenes Lemma bilden wie Silizium-Solarzellen, die verfügbaren seriösen Quellen zur technischen Anwendung sind aber noch sehr dürftig, weil alles noch im Forschungsstadium ist. --Fmrauch (Diskussion) 20:27, 14. Jun. 2016 (CEST)

Wenn man die Anzahl der Forschungsgruppen betrachtet die hinsichtlich von Perowskit-Strukturen forschen (meistens mit Hinblick auf Solarzellen) dann würde ich schon sagen das sich ein eigene Perowskit-Struktur Seite lohnen würde. (nicht signierter Beitrag von Detender (Diskussion | Beiträge) 08:11, 20. Nov. 2018 (CET))

"Kann man das ernstnehmen?" Man möge es mir verzeihen, dass ich versucht habe, Klärung in die strukturelle Problematik – inklusive der investierten Arbeit in Strukturbilder – zu bringen und dass alles ja offenbar nur Schrott ist. Da ich es als Mineraloge und Festkörperchemiker offensichtlich nicht kann, sind vorstehende Experten, allen voran Jaskan, gerne eingeladen es besser zu machen und wünsche dabei viel Erfolg bei der fortan alleinigen Bewältigung. So long –-Solid State «?!» 23:15, 20. Nov. 2018 (CET)

Von obiger Verunglimpfung würde ich mich nicht abschrecken lassen. Die Frage ist aber tatsächlich ob man die schon im Artikel deutlich vollzogene Trennung nicht auch durch Auslagerung bzw. Neuanlage von Perowskit-Struktur nachvollziehen sollte. Ich habe deshalb mal Raike angesprochen.--Claude J (Diskussion) 09:45, 21. Nov. 2018 (CET)

Hallo zusammen, mal abgesehen von dem unmöglichen Kommentar von Jaskan, der offenbar trotz 8 Jahren WP-Zugehörigkeit scheinbar noch keine Manieren gelernt hat!, würde ich auch zu einer Auslagerung der Perowskit-Struktur tendieren. Immerhin haben wir ja sogar eine eigene Kategorie:Kristallstrukturtyp für wichtige Strukturtypen und ich würde es sehr begrüßen, wenn sich Solid State als tatsächlich ausgewiesener Experte darum kümmern könnte. Ich übernehme dann gerne den nötigen Import-Upload zur Verdopplung der hiesigen Versionsgeschichte.

Anschließend könnte man den Mineralartikel wieder auf das Wesentliche reduzieren, d.h. auch die "Verwendung von Materialien mit Perowskit-Struktur" wäre dann im Strukturartikel zu finden. Viele Grüße -- Ra'ike ^Disk. _LKU ^P:MIN 08:57, 22. Nov. 2018 (CET)

Herstellung

"Künstlich kann Perowskit auch durch die Reaktion von Calciumoxid mit Titandioxid erzeugt werden" - Aha, und wie läuft diese Reaktion ab? Selbst wenn das unter bestimmten Bedingungen möglich ist, habe ich damit noch keine Kristallstruktur, sondern nur die chemische Verbindung. --Fmrauch (Diskussion) 20:16, 14. Jun. 2016 (CEST)

Ich habe das inzwischen ergänzt. Dabei ist mir ein weiterer Fehler aufgefallen: "Des Weiteren können bestimmte Perowskite als Solarzellen eingesetzt werden." Das ist völliger Unsinn, weil das Mineral dazu weiter verarbeitet werden muss. Und ob dafür natürliche Mineralvorkommen genutzt werden können oder die Substanz synthetisiert wird, bleibt dem Leser dieses Wikipedia-Artikels auch unklar. --Fmrauch (Diskussion) 21:37, 14. Jun. 2016 (CEST)

Da steht doch deutlich in der Überschrift Materialien mit Perowskit-Struktur, kurz auch Perowskite in der Literatur genannt. Also nichts mit völliger Unsinn, ist im Übrigen belegt. Ähnlich verhält es sich bei den Hochtemperatursupraleitern--Claude J (Diskussion) 06:27, 15. Jun. 2016 (CEST)

verhältnismäßig kleine Ca2+-Ionen

Perowskit-Kristallstruktur als "Space-filling-Modell" in der kristallographischen Standardausrichtung

hier heißt es unter anderm: so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen“ zu finden ist,. Die Einleitung und die Abbildung hier zeigt aber deutlich, dass die Ca2+-Ionen die Lücken im quasi räumlich allein durch TiO3 bestimmten Kristall-Gitter nicht ausfüllen. Natürlich gehören die Ca2+-Ionen für sich betrachtet nicht zu den kleinen Ionen, aber im Verhältnis zum hiervorliegenden Gitter sind sie es. mfG --TumtraH-PumA (Diskussion) 17:40, 20. Mär. 2021 (CET)

Hallo TumtraH-PumA, bei der Einordnung der Minerale in die genannte Systematik nach Strunz (9. Aufl.) geht es aber tatsächlich nur um das Größenverhältnis der beteiligten Kationen, siehe dazu auch Liste der Ionenradien. Außerdem täuscht das Bild mit der Kristallstruktur im Artikel in Bezug auf die wahren Größenverhältnisse von Atomgröße und Atomabständen, weil nur die Atomzentren betont sind. Ich habe für die Diskussion hier mal ein sogenanntes "Space-filling-Modell" in der kristallographischen Standardausrichtung erzeugt, damit man sieht, dass die Atome/Ionen raumfüllend aneinander hängen. Gruß -- Ra'ike _Disk. ^P:MIN 23:58, 20. Mär. 2021 (CET)

Hallo Ra'ike, danke für die Antwort. Ist also meine obige Aussage, quasi räumlich allein durch TiO3 bestimmten Kristall-Gitter falsch? Diese hatte ich aus der Abbildung und dem einleitenden Abschnitt abgeleitet. Da Barium- und Strontium-Titanat mit größeren Kationen über Modifikationen verfügen mit cubischer Struktur, müssten also die Kationen quasi das Grund-Gerüst bilden. Ich hatte mir vorgestellt, da ja Cubus und Heaxaeder nach dem eulerschen Polyedersatz konjugiert sind, dass durch die haxaedrische Struktur vom TiO6-Komplex das Grundgerüst bestimmt wird. (Meine intensivere Beschäftigung mit Gruppen-Theorie und Kristall-Strukturen liegt auch schon bald 40 Jahre zurück. Heißt das, dass die Kationen nicht zentriert in den Drei-Eck-Flächen liegen, die die O-Atome des Hexaeders um das Titan-Ion aufspannen?) mfG. --TumtraH-PumA (Diskussion) 12:18, 21. Mär. 2021 (CET)

Hallo Ra'ike, ich habe mal versucht auf meiner Dis-Seite die Liste der Ionen-Radien um die Ordnungszahl zu ergänzen und eine wahrscheinlich doch überflüssige Zeile Astat ergänzt. mfG. --TumtraH-PumA (Diskussion) 22:57, 21. Mär. 2021 (CET)

Gitterverzerrung durch zu große (mitte) bzw. zu kleine (rechts) Zwischengitterionen

Hallo TumtraH-PumA, ich habe mal zwei Kollegen kontaktiert, die Deine Kristallographie-Frage wahrscheinlich noch besser beantworten können als ich. So wie ich Deinen Beitrag bisher verstehe, scheinst Du hier aber die Zusammenhänge der kristallographischen Struktur und die Einordnung des Minerals in die Systematiken unzulässig zu vermischen.

Dass aber die Kristallstruktur nicht "quasi allein durch das TiO₃-Gitter bestimmt wird", ergibt sich schon aus dem zweiten Absatz im Abschnitt Kristallstruktur: „Idealerweise würde Perowskit im kubischen Kristallsystem [...] kristallisieren. Aufgrund des dafür zu kleinen Ionenradius der Ca²⁺-Kationen ist die Kristallstruktur von CaTiO₃ jedoch verzerrt, wodurch sich die niedrigere orthorhombische Symmetrie erklärt.“ Das Calciumion wirkt also so ähnlich auf das TiO₃-Gitter, wie in der Zeichnung rechts.

Für die Einordnung in die Systematik ist aber wie gesagt, der reine Größenvergleich der in der Verbindung vorkommenden Kationen relevant. Hugo Strunz hat diese Form der Mineraleinordnung in seiner Systematik für die Klasse der Oxide gewählt, neben dem Stoffmengenverhältnis von Metall zu Sauerstoff.

Ich hoffe, das war jetzt soweit verständlich, hoffe aber auch, dass die Kollegen sich ebenfalls noch melden. Gruß -- Ra'ike _Disk. ^P:MIN 22:10, 23. Mär. 2021 (CET)

Nachtrag: Was die Liste der Ionenradien angeht, stellt sich die Frage, warum Du die Ordnungszahl der Elemente ergänzen möchtest? Für den Zweck der Liste, die Ionenradien aufzulisten, ist die Ordnungszahl aus meiner Sicht jedenfalls nicht relevant und dafür sowie für weitere Eigenschaften der Elemente gibt es die Liste der chemischen Elemente. Ich habe aber Deinen Ergänzungswunsch mal dahingehend aufgegriffen, dass ich einen Hinweis auf die die besagte Element-Liste bei der Liste der Ionenradien ergänzt habe. Gruß -- Ra'ike _Disk. ^P:MIN 22:22, 23. Mär. 2021 (CET)

Danke Ra'ike für die ausführliche Antwort. In der engl. Tabelle zu den Ionenradien wird die Ordnungszahl in den Zeilen und Ionen-Ladung in den Spalten dargestellt, so dass sich so zu sagen in den Diagonalen die Reihen der Radien von steigender Ordnungszahl und steigender Ladung, wie ich finde sehr übersichtlich darstellen. http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/Strukturtypen/sonstige_perowskit.html beschreibt die Anordnung von Ca Ti und O als ineinander stehende Kubus- und Oktaeder-Struktur, begründet allerdings die Verzerrung nicht, aber er beschreibt auch nur die Struktur ohne konkrete Ionenradien, die dann ja für die Verzerrung als maßgeblich betrachtet werden, bloß wie ein zu kleines Ion in der Lücke des maßgeblichen Gitters dieses bewirkt, ist für mich noch nicht wirklich schlüssig zu verstehen, das in dem Artikel darzustellen, wäre mein Wunsch, den ich selbst nicht leisten kann. mfG. --TumtraH-PumA (Diskussion) 20:55, 24. Mär. 2021 (CET)

Das Missverständnis scheint mir in der Interpretation der Strukturbilder zu liegen. Das sind starke Abstraktionen und keine 1:1-Abbildungen der Wirklichkeit. Je nachdem, welchen Aspekt der Struktur man darstellen möchte, wählt man die eine oder andere Darstellung. Hier lag der Fokus auf Darstellung der Verknüpfung der Atome. Die Größenverhältnisse der Ionen wurden daher absichtlich NICHT korrekt dargestellt. Die Atome sind kleiner, als in Wirklichkeit, um die Darstellung der Struktur nicht zu verschleiern. Natürlich sind die Atome nicht genau kugelförmig und natürlich füllt das Ca²⁺-Ion die Lücke halbwegs aus. Die Bindungsvalenzen sind ausgeglichen. Und die Ionen haben in der Struktur auch nicht genau die Ladung, die sie isoliert im Vakuum hätten. Viele Grüße --Bubenik (Diskussion) 00:17, 27. Mär. 2021 (CET)

Danke der Mühe, aber jetzt habe ich den Punkt gefunden, um den es bei den Ionen-Radien und ihrem Einfluss auf die Struktur der Kristallisation gehen muss: Goldschmidtsche Regel, aber nebenbei, die Möglichkeit einer 1:1-Abbildungen der Wirklichkeit ist doch wirklich naiv, ich empfinde das als nicht sachgerechte Unterstellung Bubenik und was sollen starke Abstraktionen sein? Unsere wissenschaftliche Erkenntnis bedient sich zwar der bildhaften Darstellungsweise, aber diese Bilder geben selbstverständlich nur wenige Aspekte der untersuchten Objekte wieder. Aber bei Kristallen haben wir die Abgeschlossenheit der möglichen Konfiguratione, die vollständige Ausschöpfung derselben durch die Gruppentheorie, d.h. durch ihre Symmetrien jedenfalls in der Theorie, Lücken etc. macht sich dann die Halbleiter-Technik zunutze. Interessant ist https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/perovskites und darin der Abschnitt Crystal Chemistry. mfG --TumtraH-PumA (Diskussion) 00:39, 28. Mär. 2021 (CET)