Molybdänoxychlorid ist eine anorganische Verbindung des Molybdäns aus der Stoffklasse der Oxidhalogenide. Die Verbindung wird üblicherweise mit der Formel MoOCl2 angegeben. In der neueren Festkörperphysik und Materialwissenschaft wird MoOCl2 vor allem als geschichtetes Van-der-Waals-Material mit ausgeprägter elektronischer und optischer Anisotropie untersucht.
MoOCl2 ist von anderen Molybdän-Oxychloriden, insbesondere von Molybdän(VI)-dichloriddioxid mit der Formel MoO2Cl2, zu unterscheiden.
Struktur MoOCl2 besitzt eine geschichtete Kristallstruktur. Die einzelnen Schichten werden durch vergleichsweise schwache Van-der-Waals-Wechselwirkungen zusammengehalten. Dadurch kann das Material im Zusammenhang mit zweidimensionalen Materialien betrachtet werden.
Für Bulk-MoOCl2 wird in der Literatur eine NbOCl2-artige Kristallstruktur mit der Raumgruppe C2/m beschrieben.
Eigenschaften Elektronische Eigenschaften MoOCl2 wird als anisotropes metallisches Schichtmaterial beschrieben. Theoretische Untersuchungen sagen für Monolagen von MoOCl2 eine starke Richtungsabhängigkeit der elektronischen, mechanischen, phononischen und optischen Eigenschaften voraus.
Experimentelle Arbeiten an geschichtetem MoOCl2 berichten über Fermi-Flüssigkeitsverhalten über einen breiten Temperaturbereich sowie über einen großen Magnetowiderstand. Diese Eigenschaften werden unter anderem mit offenen Bahnen an der Fermi-Fläche und starken Elektron-Elektron-Wechselwirkungen in Verbindung gebracht.
Optische Eigenschaften Besondere Aufmerksamkeit erhält MoOCl2 wegen seiner starken optischen Anisotropie. Das Material wird als natürliches hyperbolisches Van-der-Waals-Material untersucht. Hyperbolische Materialien weisen in verschiedenen Raumrichtungen unterschiedliche Vorzeichen der dielektrischen Permittivität auf. Dadurch können sie elektromagnetische Moden mit sehr kurzen Wellenlängen unterstützen.
Für Monolagen von MoOCl2 wurden breite hyperbolische Frequenzbereiche vorhergesagt, teilweise mit Überlappung zum sichtbaren Spektralbereich.
Polaritonen und Nanophotonik Aufgrund seiner anisotropen optischen Eigenschaften wird MoOCl2 als Plattform für Polaritonen und Nanophotonik untersucht. Insbesondere hyperbolische Plasmon-Polaritonen sind von Interesse, weil sie eine starke räumliche Kompression elektromagnetischer Felder ermöglichen können.
Neuere Arbeiten untersuchten MoOCl2 als Material für hyperbolische Plasmon-Polaritonen im sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich.
Bedeutung MoOCl2 ist gegenwärtig vor allem ein Forschungsstoff der Festkörperphysik, Materialwissenschaft und Nanophotonik. Das Interesse an der Verbindung beruht auf der Kombination aus metallischem Verhalten, Van-der-Waals-Schichtstruktur, starker In-Plane-Anisotropie und hyperbolischer optischer Dispersion. Diese Eigenschaften machen das Material zu einem möglichen Kandidaten für miniaturisierte optische Bauelemente, polaritonische Strukturen und anisotrope optoelektronische Anwendungen.
Einzelnachweise
Kategorie:Molybdänverbindung Kategorie:Oxid Kategorie:Chlorid