Warum gibt es bei AgxAux-1 Legierungen keine stöchiometrischen Phasen im Vergleich zu CuAu1-x?

AgxAux-1 (Silber-Gold) und CuAu1-x (Kupfer-Gold) Legierungen zeigen unterschiedliche Phasenverhalten aufgrund der Unterschiede in den atomaren Eigenschaften und der elektronischen Struktur der beteiligten Elemente.

1. **Atomare Größenunterschiede**: Silber (Ag) und Gold (Au) haben sehr ähnliche atomare Radien, was bedeutet, dass sie sich leicht in einer festen Lösung mischen können, ohne signifikante Verzerrungen im Kristallgitter zu verursachen. Dies begünstigt die Bildung von Mischkristallen über ein breites Konzentrationsspektrum, anstatt definierter stöchiometrischer Phasen.

2. **Elektronische Struktur**: Silber und Gold haben ähnliche elektronische Konfigurationen und Elektronegativitäten, was zu einer geringen Tendenz zur Bildung von geordneten Phasen führt. Die elektronische Struktur begünstigt die Bildung von Mischkristallen, da die Energiedifferenz zwischen verschiedenen möglichen Anordnungen der Atome gering ist.

3. **Thermodynamische Stabilität**: Die thermodynamischen Bedingungen (wie Temperatur und Druck) und die energetische Stabilität der möglichen Phasen spielen eine entscheidende Rolle. Bei AgxAux-1 ist die energetische Stabilität der Mischkristalle höher als die der möglichen geordneten Phasen, was dazu führt, dass keine stöchiometrischen Phasen beobachtet werden.

Im Gegensatz dazu haben Kupfer (Cu) und Gold (Au) unterschiedliche atomare Radien und Elektronegativitäten, was zu einer stärkeren Tendenz zur Bildung geordneter Phasen wie CuAu führt. Diese Unterschiede führen zu einer energetischen Präferenz für bestimmte stöchiometrische Verhältnisse und damit zur Bildung von definierten Phasen wie CuAu.

Zusammengefasst: Die Ähnlichkeit in den atomaren Radien und der elektronischen Struktur von Silber und Gold begünstigt die Bildung von Mischkristallen über ein breites Konzentrationsspektrum, während die Unterschiede zwischen Kupfer und Gold die Bildung von geordneten, stöchiometrischen Phasen fördern.