Weitere Charakterisierung des Aluminiumperoxidoxids AlO2, gebildet durch eine Grenzflächenreaktion zwischen Pt und α-Al2O3

Kürzlich wurde gezeigt, dass sich ein neues metastabiles Aluminiumperoxidoxid, AlO2, durch eine Grenzflächenreaktion in Gegenwart einer kinetischen Einschränkung während der Diffusionsbindung von Pt und α-Al2O3 bildet. Weitere Studien zu den Eigenschaften, der Bindung, der Bildungskinetik und der Chemie von AlO2 werden beschrieben und der derzeitige Wissensstand über die Kinetik seiner Bildung wird zusammengefasst. Die Raman-Spektroskopie an AlO2 ergab mehrere Peaks im Frequenzbereich, der für Peroxidionen charakteristisch ist, was den bisher stärksten Beweis für deren Vorhandensein darstellt. Bei der Analyse mit der Elektronenmikrosonde wurden nur Al und O nachgewiesen, während alle anderen Elemente, sofern vorhanden, unterhalb der Nachweisgrenze der wellenlängendispersiven Technik lagen. Die Rutherford-Rückstreuungsspektroskopie bei der Kohlenstoffresonanzenergie konnte keinen Kohlenstoff im AlO2 nachweisen. Untersuchungen zur Auswirkung der Temperatur auf die Bildung von AlO2 zeigen, dass es sich nach 24-stündigem Erhitzen im Temperaturbereich von 1200 bis 1400 °C bildet, nicht aber bei oder unter 1100 °C. Beim Erhitzen an der Luft bei 1200°C wandelt sich AlO2 zunächst in eine kubische Form von Al2O3 um, bevor es sich schließlich in α-Al2O3 zurückverwandelt. Die Dielektrizitätskonstante von AlO2 ist mit 22,7 etwa doppelt so hoch wie die von α-Al2O3 parallel zur c-Richtung, und die Härte ist mit 8,4 GPa etwa halb so hoch wie die von α-Al2O3.