Heat capacity and other thermodynamic properties of CoTe₂ from 5 to 1 030 K and of CoTe_2.315 from 300 to 1 040 K

Abstract

The heat capacity of orthorhombic (marcasite-type structure) cobalt ditelluride has been measured from 5 to 1 030 K by adiabatic-shield calorimetry with alternate energy inputs and equilibrations. Above 900 K a marked increase in heat capacity occurs which probably signals a change in the composition of the CoTe₂-phase towards higher tellurium content. Values at 298.15 and 1 000 K in J K⁻¹ mol⁻¹ of the heat capacity (C _p,m), entropy [S ^°_m (T)−S ^°_m (0)], andGibbs energy function − [G ^°_m (T)−H ^°_m (0)]T ⁻¹ are 75.23, 114.5, 49.93, and 132.4, 216.2, 139.17, respectively. Consistent with the metallic behavior of CoTe₂, deviation of the heat capacity from theDebye T ³-law was found at low temperatures. Comparison with the heat capacity of FeTe₂ shows aSchottky-like deviation with a maximum of 7.3 J K⁻¹ mol⁻¹ at 80 K and evidences the influence of the additional 3 d-electron in cobalt compared to iron. Heat capacity measurements were made on CoTe_2.33 to ascertain the existence range of the CoTe_2+x -phase and the entropy of the associated structural disorder.

Zusammenfassung

Es wurde die Wärmekapazität des orthorhombischen Kobaltditellurids (Markasit-Typ) zwischen 5 und 1 030 K mittels adiabatisch abgeschirmter Kalorimetrie mit alternierender Energiezufuhr und Gleichgewichtseinstellung gemessen. Über 900 K tritt ein deutlicher Anstieg der Wärmekapazität ein, der möglicherweise einen Wechsel in der Zusammensetzung der CoTe₂-Phase zu einem höheren Tellur-Gehalt anzeigt. Entsprechende Werte bei 298.15 bzw. 1 000 K in J K⁻¹ mol⁻¹ für die Wärmekapazität (C _{p, m}), die Entropie [S ^°_m (T)−S ^°_m (0)] und dieGibbs Energiefunktion − [G ^°_m (T)−H ^°_m (0)]T ⁻¹ sind 75.23, 114.5, 49.93 bzw. 132.4, 216.2, 139.17. In Übereinstimmung mit dem metallischen Verhalten von CoTe₂ wurde bei niedrigen Temperaturen eine Abweichung der Wärmekapazität vomDebye'schenT ³-Gesetz gefunden. Ein Vergleich mit der Wärmekapazität von FeTe₂ zeigt eineSchottky-gemäße Abweichung mit einem Maximum von 7.3 J K⁻¹ mol⁻¹ bei 80 K; dies zeigt den Einfluß der zusätzlichen 3 d-Elektronen im Kobalt, verglichen mit Eisen. Es wurden Wärmekapazitätsmessungen an CoTe_2.33 durchgeführt, um den Existenzbereich der CoTe_2+x -Phase und die Entropie der damit zusammenhängenden strukturellen Unordnung zu ermitteln.