Фазові рівноваги в квазіпотрійних системах AI2X – BIIX – CIII2X3 - Автореферат

Львівський національний університет імені Івана Франка Робота виконана у Волинському державному університеті імені Лесі Українки Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 29 березня 2001 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.051.10 з хімічних наук у Львівському національному університеті імені Івана Франка за адресою: м. З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Львівського національного університету імені Івана Франка (м.Важливе місце серед матеріалів, що використовуються в нелінійній оптиці, електронній та оптоелектронній техніці займають халькогеніди типу BIIX, а також їх тернарні і тетрарні аналоги, що утворюються в системах AI - BII - CIII - X (де AI - Cu, Ag; BII - Zn, Cd, Hg; CIII - Ga, In; X - S, Se, Te). Тому проведення систематичних досліджень характеру взаємодії у вищенаведених системах є актуальним, оскільки дасть змогу виявити нові напівпровідникові речовини, прослідкувати закономірності у зміні їх властивостей, а також у характері взаємодії компонентів. Робота є складовою частиною одного з наукових напрямків щодо дослідження складних напівпровідникових фаз, що проводяться на кафедрі неорганічної та фізичної хімії Волинського державного університету ім. Лесі Українки, і виконувалася відповідно до планів держбюджетних тем ”Фізико-хімічні основи матеріалознавства складних напівпровідникових фаз багатокомпонентних систем Me - BIV - CV - X(Г), комплексне дослідження їх властивостей та впливу на них зовнішніх факторів” (1995-1997), “Фізико-хімічні основи матеріалознавства метастабільних фаз, ефективних і радіаційностійких оптоелектронних, нелінійних та інших напівпровідникових матеріалів на основі багатокомпонентних систем” (1997-1999), “Гетерогенні рівноваги складних халькогенідних систем; синтез, технологія монокристалів, стекол, композитів і їх властивості” (2000-2002). Досягнення цієї мети вимагало постановки та вирішення таких завдань: побудова політермічних, ізотермічних перерізів, проекцій поверхонь ліквідуса та просторових діаграм стану квазіпотрійних систем Ag2S - CDS - Ga2S3, Cu2Se - HGSE - In2Se3;У першому розділі представлено огляд літератури про характер фізико-хімічної взаємодії в системах AI - X, BII - X, CIII - X, AI2X - BIIX, AI2X - CIII2X3, CIII2X3 - BIIX, а також відомості про раніше досліджені перерізи AICIIIX2 - BIIX, наводяться фізико-хімічні та структурні характеристики сполук, що в них утворюються. Для синтезу вихідних сполук і сплавів досліджуваних систем використовувалися високочисті: Купрум - 99,99 ваг.%; Аргентум - 99,99 ваг.%; Цинк - 99,997 ваг.%; Кадмій - 99,9999 ваг.%; Галій - 99,9997 ваг.%; Індій - 99,99 ваг.%; Сульфур - 99,997 ваг.%; Селен - 99,997 ваг.%; Телур - 99,99 ваг.%, CDS марки “для люмінофорів” (ТУ-РУ-1898-86) та попередньо синтезовані ZNS, а також HGSE, HGTE (Меркурій - 99,999 ваг.%). У третьому розділі наведено результати дослідження квазіпотрійних систем Ag2S - CDS - Ga2S3 та Cu2Se - HGSE - In2Se3, діаграми їх політермічних та ізотермічних перерізів, проекції поверхонь ліквідуса та просторові діаграми стану, технологія одержання монокристалів тетрарних сполук та оптичні властивості AGCD2GAS4. Ще три нонваріантних процеси протікають без участі рідкої фази і повязані з утворенням та розкладом ендотермічної f-фази та сполуки Cd5Ga2S8, що утворюються на перерізі CDS - Ga2S3. В системі знайдено нову тетрарну фазу, визначено протяжність твердих розчинів на основі сполук системи та рівноваги між ними.У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в дослідженні характеру фізико-хімічної взаємодії в квазіпотрійних системах АІ2Х - ВІІХ - СІІІ2Х3, утворених алмазоподібними бінарними сполуками (“надлишкова - нормальна - дефектна” фази). Виходячи із теоретичних передумов (утворення нових фаз, згідно з Горюновою Н.А., повинно відбуватися насамперед на перетинах площин нормальної валентності та площин із концентрацією валентних електронів на атом рівною 4) наукове завдання полягало у вивченні фазових рівноваг на перерізах АІСІІІХ2 - ВІІХ та встановленні їх особливостей і закономірностей у їх взаємодії. Побудовано фазові діаграми 20 перерізів (із 36 можливих), за типом фазових діаграм їх поділено на три типи, для представників перших двох побудовано квазіпотрійні системи. Внаслідок суттєвих розбіжностей у літературних даних проведено дослідження систем Cu2Se - In2Se3 i CDS - Ga2S3, а також вперше вивчено систему Cu2Se - HGSE. Досліджено та побудовано Т-х-проекції фазових діаграм 20 перерізів AICIIIX2 - BIIX квазіпотрійних систем AI2X - BIIX - CIII2X3 (AI - Cu, Ag; BII - Zn, Cd, Hg; CIII - Ga, In; X - S, Se, Te), розділено на три групи.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ