Фазові рівноваги та властивості проміжних сполук у системі Tl2Se–GeSe2–SnSe2 - Автореферат

Ужгородський національний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наукРоботу виконано на кафедрі неорганічної хімії та в Інституті фізики і хімії твердого тіла Ужгородського національного університету Міністерства освіти і науки України. квазіпотрійний ліквідус ізотермічний Науковий керівник: Доктор хімічних наук, доцент Барчій Ігор Євгенович, Ужгородський національний університет, професор кафедри неорганічної хімії УЖНУ Офіційні опоненти: Доктор хімічних наук, профессор Павлюк Володимир Васильович, Львівський національний університет імені Івана Франка, професор кафедри неорганічної хімії Захист відбудеться: “7 ”грудня 2007 р. о 12.00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Ужгородського національного університету за адресою 88000, м.Стрімкий розвиток науки і техніки, обмеженість властивостей елементарних та бінарних матеріалів потребують пошуку нових, більш складних неорганічних сполук з комплексом необхідних властивостей, які забезпечували би їх практичне використання. Одним із можливих шляхів такого пошуку є дослідження діаграм стану багатокомпонентних систем, які відображають фізико-хімічну взаємодію компонентів, фазовий склад, характер утворення проміжних сполук та межі існування твердих розчинів на їх основі, оскільки в області однорідності спостерігається неперервна зміна властивостей від складу, що сприяє створенню перспективних у практичному використанні матеріалів з передбачуваними характеристиками. У цьому відношенні істотне місце відводиться халькогенідним сполукам, оскільки їх кристали володіють комплексом важливих фізико-хімічних і електрофізичних властивостей: мають широкі області пропускання у видимій та ІЧ областях, великі показники заломлення, чітко виражену анізотропію, характеризуються доступною технологічністю і хорошою відтворюваністю результатів. У даному аспекті дослідження фізико-хімічної взаємодії у системі Tl2Se-GESE2-SNSE2, побудова діаграм стану, визначення координат потрійних нонваріантних процесів, встановлення ширини областей як граничних, так і неперервних рядів твердих розчинів, розробка способу синтезу сполук та технологічних режимів вирощування монокристалів, дослідження термоелектричних властивостей і виявлення можливостей їх практичного використання являються актуальними як з наукової так і практичної точки зору. · на основі побудованих діаграм стану здійснити вибір технологічних умов та оптимальних складів, одержати якісні монокристали проміжних тернарних сполук та твердих розчинів на їх основі;Уточнення характеру фізико-хімічної взаємодії у базових квазіподвійних системах показало, що сполуки Tl4Ge(Sn)Se4 і Tl2SNSE3 плавляться конгруентно, Tl2Ge2(Sn2)Se5 - інконгруентно, а Tl2GESE3 - плавиться в перехідній точці при температурі 706 К; евтектичний нонваріантний процес у системі GESE2-SNSE2 відбувається при 837 К (55 моль % SNSE2). Система e3 (65 моль.% Tl2Se, 35 моль.% GESE2)-Tl2SNSE3 є політермічним перерізом системи Tl2GESE3-Tl4GEXSN1-XSE4-Tl2SNSE3, перетинає поля первинної кристалізації s-фази на основі твердих розчинів Tl4GEXSN1-XSE4 і e-фази на основі тернарної сполуки Tl2SNSE3. У цій системі спочатку відбувається нонваріантний перитектичний процес L ?U? ? ?ри 656 К (Р1 - 42 моль.% Tl2Se, 39 моль.% GESE2, 19 моль.% SNSE2), а потім нонваріантний евтектичний процес LU? ? ? ?ри 594 К (Е2 - 47 моль.% Tl2Se, 37 моль.% GESE2, 16 моль.% SNSE2). Поверхня ліквідусу квазіпотрійної системи Tl2Se-GESE2-SNSE2 утворюється 8 полями первинних кристалізацій: а-кристалів на основі Tl2Se (Tl2Se-е1-е2-Tl2Se), b-кристалів на основі GESE2 (GESE2-р1-Р1-е8-Е3-Р2-е7-GESE2), g-кристалів на основі SNSE2 (SNSE2-е7-Р2-р2-SNSE2), s-кристалів на основі Tl4GEXSN1-XSE4 (е1-е2-е4-Е1-е3-е1), d-кристалів на основі Tl2GESE3 (Tl2GESE3-е3-Е1-е5-Е2-Tl2GESE3), e-кристалів на основі Tl2SNSE3 (е4-е6-Е3-е8-Р1-Е2-е5-Е1-е4), m-кристалів на основі Tl2Ge2Se5 (р1-Tl2GESE3-Е2-Р1-р1), кристалів на основі сполуки Tl2Sn2Se5 (р2-Р2-Е3-е6-р2). Найбільшими областями гомогенності характеризуються фази на основі Tl2GESE3 (до 15 моль.% вздовж перерізу Tl2GESE3-Tl2SNSE3, до 2 моль.% у системі Tl2Se-GESE2), Tl2SNSE3 (до 25 моль.% у системі Tl2GESE3-Tl2SNSE3, до 2 моль.% у системі Tl2Se-SNSE2), Tl4GEXSN1-XSE4 (до 5 моль.% у системах Tl2Se-Ge(Sn)Se2, до 10 моль.% всередині системи Tl2Se-GESE2-SNSE2 ).Значною шириною характеризуються неперервний ряд твердих розчинів у системі Tl4GESE4-Tl4SNSE4 - до 10 мол.% вздовж перерізу Tl2Se-Tl4Ge0.5Sn0.5Se4, сполуки Tl2SNSE3 - 25 мол.% і Tl2GESE3 - 15 мол.%.в системі Tl2GESE3-Tl2SNSE3. Уперше побудовано проекцію поверхні ліквідусу на концентраційний трикутник квазіпотрійної системи Tl2Se-GESE2-SNSE2. Базуючись на кристалохімічних даних зроблено висновки щодо природи хімічного звязку у проміжних сполуках, які утворюються в системі Tl2Se-GESE2-SNSE2. Досліджено черговість фазоутворення проміжних тернарних сполук у системі Tl2Se-GESE2-SNSE2.

Основний зміст роботи