Eine neue Kolorierungsvariante des α‐Mn‐Strukturtyps mit Hauptgruppenelementen in K 5 Pb 24 – Kristallstruktur, Supraleitung und Struktur‐Eigenschafts‐Beziehung

K 5 Pb 24 wurde aus den Elementen in einer verschweißten Niobampulle bei 800 °C hergestellt. Die Kristallstruktur wurde aus Röntgen‐Einkristalldaten bestimmt: Raumgruppe I  4 3 m , a  = 12.358(1) Å, Z  = 2, Pearsonsymbol cI 58. In K 5 Pb 24 liegt eine geordnete Verteilung der Atome auf den vier kristallographisch unabhängigen Lagen des α‐Mn‐Stukturtyps vor und ermöglicht eine strukturelle Zerlegung des Aristotyps auf der Basis von Clustereinheiten mit 48 Pb‐Atomen. Diese strukturellen Untereinheiten sind aus vier 16‐Ecken‐Frank‐Kasper‐Polyedern aufgebaut, welche aus 15 Pb‐ und einem K‐Atom (K1) bestehen. Ein weiteres K‐Atom (K2) befindet sich im Zentrum der 16‐Ecken‐Polyeder. Je vier der Polyeder besitzen eine gemeinsame Ecke (K1) und mehrere gemeinsame Kanten. 18 gemeinsame Kanten bilden ein gekapptes Tetraeder aus zwölf Pb‐Atomen, welches zusammen mit den vier K2 Atomen in den Zentren der Frank‐Kasper‐Polyeder ein Friauf‐Polyeder beschreibt. Diese Polyederverknüpfung ergibt in der Elementarzelle ein ,Supratetraeder‘ aus 48 Pb‐Atomen, welches fünf K‐Atome umschließt. Die innenzentrierte Anordnung dieser Einheiten führt zu einer dreidimensional verknüpften Gerüststruktur. Die Titelverbindung stellt die bleireichste Phase im System K/Pb dar. Die supraleitende Eigenschaft wurde mit Hilfe temperaturabhängiger Suszeptibilitätsmessungen nachgewiesen. Feldabhängige Messungen weisen die Phase als harten Supraleiter vom Typ II aus. LMTO‐ und EH‐Bandstrukturrechnungen belegen die metallische Eigenschaft. Eine Analyse der Zustandsdichte mit Hilfe der Elektronenlokalisierungsfunktion (ELF) zeigt das Vorliegen von freien Elektronenpaaren in der intermetallischen Phase an. Die Bedeutung von freien Elektronenpaaren hinsichtlich der beobachteten Supraleitfähigkeit wird diskutiert.