Получение материалы с магнитными ионами с участием f-элементов представляет теорические и практические значения [6-8].
Стеклообразные халькогенидные полупроводники (ХСП) на основе халькогенидов мышьяка проявляют существенные фотоиндуцированные изменения оптических, фотоэлектрических и физико-химических свойств, что делаете эти соединения перспективными материалами для создания фоторезисторов нового типа для нужд микроэлектроники [5,9]. Изменения оптических и фотоэлектрических свойств ХСП изучены достаточно подробно ХСП, содержащие в своем составе значительное количество щелочного металла и редкоземельные элементы (авт.) обладают ионной проводимостью, значительно перевыщающей проводимость электронную [3-7].
Цель исследования
Целью настоящей работы является установление области стеклообразования, а также изучения некоторых физико-химических свойств полученных фаз.
Для установления характера химического взаимодействия в тройной системе Nd-As-S использовали литературные данные о Nd-As, Nd-S и As-S бинарных системах [1] а также результаты исследования полученные нами.
Материалы и методы исследования
Для приготовления образцов использовали Аs-B5, Nd и S.
Сплавы синтезированы из лигатур As2S3, NdS, Nd2S3 и из элемента Nd. Синтез лигатур и тройных сплавов проводился прямым ампульным методом-ступенчато с перва температуру печи поднимали до 450 °C, при этой температуре металлы взаимодействуют с серой. Для расплавления сплавов температуру печи поднимали до 900-950 °C, далее выдерживая при этой температуре 2 часа, затем сплавы охлаждали со скоростью 100 °C в час до комнатной температуры. Полученные сплавы имели вишнево красный цвет с желтоватым оттенком. Сплавы на основе As2S3 получены в стеклообразном виде. Область стеклообразования изучено в двух режимах охлаждения. Закалькой на воздухе и в воде. Сплавы разреза As2S3-Nd, As2S3-NdS, As2S3-Nd2S3, а также сплавы на основе As4S4 и серы. As2S3 сплавы на основе As4S4 и серы получены в стеклообразном виде.
Сплавы исследованы комплекс методами физико-химического анализа. Диференциально термический анализ проводили на термоанализаторе типа термоскан, рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре XRDD8 фирмы «Broker» на CuKα излучении, микроструктурный анализ прводили на микроскопе МИМ-7 и МИН-8. Микротвердость испытали на микротвердомере ПМТ-3 при экспериментально установленных нагрузках.
Результаты исследования и их обсуждение
Разрез As2S3-Nd. Сплавы разреза синтезировали по выше указанном режиме, в результате охлаждения со скоростью 1000C, они получены в стеклообразном виде. Результаты исследования показали, что образцы в интервале концентрации 0-5 ат % Nd являются стёклами. Некоторые физико-химические свойства стекол приведены в табл. 1. Результаты исследования некоторых физико-химических свойств системы As2S3-NdS и As2S3-Nd2S3 приведены в табл. 2 и 3.
Таблица 1
Некоторые физико-химические свойствы стекол системы As2S3-Nd (при комнатной температуре)
Состав |
Термические еффекты, Т, К |
Микротвердость Hμ, кг/мм2 |
Плотность d г/см3 |
Результаты МСА |
|||
As2S3 |
Nd |
Tст, K |
Tкр, K |
Tп, K |
|||
100 |
0 |
440 |
510 |
590 |
118 |
3,58 |
Стекло, тёмная фаза |
99 |
1 |
445 |
515 |
580 |
120 |
3,61 |
|
97 |
3 |
455 |
520 |
575 |
125 |
3,70 |
95 |
5 |
460 |
528 |
565 |
120 |
3,83 |
|
|
90 |
10 |
455 |
530 |
570 |
115 |
3,90 |
Стекло, крист. |
Таблица 2
Некоторые физико-химические свойства стекол системы As2S3-NdS
Состав |
Термические еффекты, Т, К |
Микротвердость Hμ, кг/мм2 |
Плотность d г/см3 |
Результаты МСА |
|||
As2S3 |
NdS |
Tст, K |
Tкр, K |
Tп, K |
|||
100 |
0 |
440 |
510 |
590 |
118 |
3,58 |
Стекло, тёмная фаза |
99 |
1 |
450 |
518 |
585 |
123 |
3,69 |
|
97 |
3 |
455 |
530 |
575 |
128 |
3,74 |
|
95 |
5 |
464 |
525 |
590 |
135 |
3,82 |
|
90 |
10 |
475 |
530 |
550 |
140 |
3,92 |
|
87 |
13 |
483 |
535 |
595 |
143 |
3,95 |
|
80 |
20 |
495 |
540 |
605 |
130 |
3,93 |
|
75 |
25 |
490 |
545 |
615 |
105 |
4,15 |
Стекло, крист. |
Таблица 3
Некоторые физико-химические свойства стекол системы As2S3-Nd2S3
Состав |
Термические еффекты, Т, К |
Микротвердость Hμ, кг/мм2 |
Плотность d г/см3 |
Результаты МСА |
|||
As2S3 |
Nd2S3 |
Tст, K |
Tкр, K |
Tп, K |
|||
100 |
0 |
440 |
510 |
590 |
118 |
3,58 |
стекло, тёмная фаза |
99 |
1 |
443 |
520 |
585 |
123 |
3,76 |
|
97 |
3 |
450 |
528 |
580 |
128 |
3,80 |
|
95 |
5 |
455 |
532 |
550 |
135 |
3,89 |
|
90 |
10 |
467 |
540 |
535 |
140 |
3,95 |
|
85 |
15 |
475 |
546 |
547 |
135 |
4,01 |
|
80 |
20 |
480 |
550 |
570 |
145 |
4,05 |
|
78 |
22 |
485 |
550 |
575 |
110 |
4,05 |
Стекло, крист. |
Как видно из табл. 1, 2, 3 значения макроскопических свойств стекол увеличивается с увеличением концентрации Nd, NdS и Nd2S3. Судя по значениям макроскопических свойств можно предполагать, что в стеклах образуются новые тетраэдрические структурные единицы NdAsS4/2 т.е. тригональные AsS3/2 переходят на тетраэдрическую NdAsS4/2.
На основе литературных и экспериментальных данных полученных при исследовании области стеклообразования по разрезам, очерчина граница области стеклообразования который состовляет от общего площади треугольника 9,23 и 13,85 мас. роцент. Закалькой на воздухе 7-10 град. мин. и в воду 102 град/сек. соответственно.
Область стеклообразования в тройной системе Nd-As-S
S1 – NdS S4 – As2S3
S2 – Nd3S4 S5 – AsS
S3 – Nd2S3 S6–NdAs
Выводы
Результаты исследования показали, что в тройной системе Nd-As-S со стороны As2S3, As4S4 и S сплавы при синтезе получаются в стеклообразном виде. Область стеклообразования составляет 13,85 вес. проц. от общей площади треугольника при закальке в воде и 9,23 мас. проц. при медленном охлаждение.
Библиографическая ссылка
Худиева А.Г., Ильяслы Т.М., Аббасова Р.Ф., Исмаилов З.И., Алиев И.И. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ ND-AS-S ПО РАЗЛИЧНЫМ РАЗРЕЗАМ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 4-5. – С. 902-904;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=9100 (дата обращения: 21.11.2024).