Формирование и стабильность структуры аморфных сплавов на основе Si-Te тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РГб од

ЧЕРНІВЕЦЬКИЙ ДЕГЯЛШІЖ УШВЧГСИТРТ ЇМ. ЮРІЯ ФЕДЫЮШЧА

і'л правах рукопису.

ПОДОЛЯНЧУК Станіслав Вікторович

40РМУВАИЯ ТА СТАБІЛЬНІСТЬ СТРУКТУРИ АМОРФНИХ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ БІ-Те

01.04.07 - фізика твердого тіла

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук

Науковий керівник; доктор фізико-математичіш наук, професор Венгренович Р. Д

Чернівці.їда4

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Чернівецькому державному університеті їм. Юрія 1>эдьков«ча. '

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, про. фесор Венгренович Роман Дмитрович

Офіційні опоненти: доктор фізико-мзтематичних наук, професор Японський Іван Васильович доктор фізико-матеиатичних наук, про' фесор Савицький Андрій Васильович

Провідна організація: Запорізький державний університет

Захисит відбудеться "^0 " ЛиоО/ійдй 1994р. о -і 5 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д068.16. 01 Чзрнівець-кого державного університету .їм. Юрія Федьковича.

Адреса: 274012, м. Чернівці, вул. Коцюбинського, 2.

З дисертацією можна ознайомитись в науковій бібліотеці . Чернівецького державного університету ( вул. Лесі Українки, 23).

Автореферат розісланий " ^ " І^Од'іїН 1994р.

Вчений секретар спеціалізованої вченоі ради

Курганецький Я В.

а

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОГИ

Актуальність теми, йгажтиа аморфних речовип і сімоутло-ргачих систем суттєво зросла як 'за рахунок включення до ' пеї аморфних металевих сплавів, так і завдяки великому іигасу склоподібппхл матеріалів з ісоезлєнтшім типом зв'язку, 1 в перпу чергу - халькогепі дшк стекол. Використання методу спінінгування розплаву для їх отримання дало гшгу не гілтікп розширити межі аморфівпції вже відомих сіслоутворпочих систем, але й виявити нові класи .аморфних" напівпровідників з хімічним впорядкуванням, які можуть стати аналогами проміжних кристалічних фаз.

Система Бі-Те в багатьох виладісах є базовой при вироб-нюггві багатокомпонентних хаяькогенідних стекол, які широко використовуються в лазерпій техніці, інфрачервоній Флт’є-спектросколїї а такоя в якості перемикачів та оптичних елементів з високою роздільною здатністю. Використання великої кількості хімічних елементів в якості легуючих домішок . при виробництві багатокомпонентних халмсогенідних стекол дало змогу значно розширити спектр їх експлуатаційних характеристик. Нільи глибоке розуміння процесу аморфізаціІ (кристалізації) цих матеріалів може стати реальним поштовхом для їх якісно нового застосування.

В зв'язку з цим вивчення закономірностей формування

* надалі терміни "аморфний" і "склоподібний" будуть вживатись як синоніми слова "некрпеталічний"

*

структури, термічних та електричних властивостей аморфних сплавів на основі Бі-Те в широкому інтервалі концентрацій, вкличаоти область хімічного впорядкування, е аістуальшлі завданням сьогодення. .

• Ступінь дослідтеності тематики дисертаці і.

В літературі до цього часу існусть певпі розбитості відносио особливостей будови діаграми стану Бі-Те. Зокрема, це відноситься до складу і температури плавлення евтектики та до існування (чи не існування) певних проміжних сполук.

Для амортизації сплавів Бі-Те, е клично - з потрібними на їх основі, використовувались в основному методи (зріаі-сооі-іпа, гартування ампул в воду, розсіл або рідкий азот), які характеризуються порівняно невисокою швидкістю охолодження ('•10г-10,К/с). Навіть при впровадженні останнім часом цілого ряду вдосконалень область аморфізації в цій системі суттєво розширити не вдалось (10-28 ат. X Зі). Тому закономірності формування структури, термічна стабільність, електрофізичні властивості аморфних сплавів на основі Бі-Те вивчені недостатньо.

Враховуючи всі ці аспекти, сформульована мета роботи 1 основні задачі, які ставились в процесі і і виконання. •

ІЬта роботи. Дослідження закономірностей формування структури, термічної стабільності, кінетики кристалізації та електрофізичних властивостей аморфних сплавів на основі Бі-То, одержаних методом спінінгування розплаву.

Основні завдання наукового дослідження: .

- вивчення особливостей метастабільної кристалізації сплавів в системі 5і-Те в заданих інтервалах концентрацій;

- вдосконалення методу спінінгування розплаву для отри-

ткн.т 8Шр$НЯХ' СПЯ’. 151Н 5і-Те 1 погрійшк НбКГЛІСТПЛІЧНИХ

сплавів на їх еонові;

- встзноалэння кокцгнтраційпої загляюгті температур

:*.р;ит;.'лі32Піі СГЛ і Т>:2) досліджуваних халі-когтіїїдпих: стр-

\ ■

гал: , ,

- Г/.ІВЧЄНі’і: С30бЛПЕ0ЄТ?Л ХІМІЧНОГО 2ПРГ-ЯДК7і>В1ТЕ<ї в

О'Усмчих некристзлічнил сплзтх Зі-Те;

- пстэнэвлення ганц'їнтг?ліп.-їггі гзл-г.млссті ог*ктгг,пг^пі5-носач аюрЬшх сплавів 5і-Т? з ьяроіззи? іят^гязяі текперл-тур:

- дослід/гняя кіі.с-ііеті прі!стгіліс?''ці і ясдзьіітг ядасіїїтх оаляаіз Зі-Тг і потрійних еглопсдіСпих сп.~?.віл не п ескопі.

На ^хіігт втюсяться^

1. Зггсчомірпості кристалізації и"ор’пах салзпіп Рі-То і готг.іі'інн;: інкрі'огзлічякх оплчвіз па іх огнсаі з пгсисоі но~ ::чг^Р"нсго мзгрії^т тз іготзрмічної пптрк*;а».

2. Рапойонірзості аімічкого гаоряг?у?э*:!И з с'::опг:-ібги::

СПЛЯВЗХ Зі-То. ' .

, 3. Осо&швост і мгтаотобільяої :г.тлтгшгацн п састзш

2і-То* »

■і. Оссблпзості гонцоитрсціЛлої гзлегязст} елег.трспрошд-.>

кості їз тоойіцієнта термэ-е.р.с. аморфтгс сплавів 51-Т<?.

Тс-оре пічна і_ пргастичка цінність досдід.-текпя. Естаяозл-з-пі закономірності амортизації дослідяуля.::ііх- сплата Зі-То дозволять значно полегпгги попук оппшплмпгх технологічних параметрів для отримання ілтодом спіяшгувзякя рсапдіру інших хаяькогенїдких стегал. Цэ іюга стати основою для розроби! нових метод і з одержання склоподібних ЮТ-'ртліЕ. .

' Дослідиш закономірності формування, структури І особля-

. . - 6 ІіСііТі ТсрМхЧНиі СіабіЛкіОСТ» Та ЄЛОКірОПрОВ 1 ДНОСТ1 ЗМОрфНІІХ СІіЛЛЬїЬ Зі-Те, ЬІІ-ьЧіиСЧИ АІШЧІІй £П.ЗрНДКйЕ=Ні СПОЛ/КН, ДОЬ-

■ ь.ч.члійіь п^глііСіиіі іску«;4і удвлогіня піл фізичні вгаогішості та осси.шіьосі'л структурних пере-творснь, ер ^зюті. місце ь сіішподі6ь;іх матеріалі.* а коьалгнтшш типоц ав’ язку.

Встшійь^нкй для потрійних Цок'ризталічних сплаві* Зі-Ві-Іо ' і Зі-ЗЬ-Те-а поспіши співвідплвгншш дво/ кіяша-

4

наш і а лшійа«й хараідхр ісоацвктраційаої заьгзаюгті температура кристалізації Тхі има стати ссновоа для розробки бага-хск&шюдеілшсс склаизд.бійс: «атеріслш а вошім спзкгром фізичних властивості. ~

Визначній склади, ці. а.иис ь сік. тіш Зі-Те реанауетьсн ХітЧаг Ші-рлді:уьашід ( £0 1 33,3 ат. % Зі ).

ііоі>иіч,-і. іііходаїсі їсрі.іічлзго тс і.ггалзграіічво-го аааЛіЗіь уточлсьо сйлид с-ьтеп. гики ь спс?:-т Бі-Та (10 аг. Д. Зі). Підіа-рд^аа ис-л-^шіств ісиуіаіп-г; ог.олуг.і! к-31 Яйл

• у ьш’-дді Ді.ах иодаінаціг. - рсійовдрігііий і гексагональній. Ь;ікср..сїо^у:.Уіл цвіод о;;і!л:ігуііа:и>л [оіпдаву -росжг.епі c5.aj.cri а.,іор*іааі;і і сііл-івіє а с.іїсті.ч_>ї Зі-Те (с!.-33,3 ат. % Бі> і Зі-ЗЬ-Іс (до IV аг. ЗЬ) та впер...- отдомШ аУ сізіі стекла ь єіїсїєіл Зі-Ві-Тє (до 9 ат. % Ві). !

■ ІЬходами термічного та реатгеноф^сї-ого гл:а.лізіп ьиьчані гаіісьошрнссті ф^риуааннп структури та особливості кінетик;: „ і:ри:тадіеаци аисріанх сплавів Бі-Те в широкому інтервалі кміцїнтрацхй в ушьах їх неперервного нагріву та ізо-т-ршчної витрні-ікн. ІЬказано, щр процес-кристалізації, за бшушчєнндц зразків, а 20 і 33,3 ат.% Бі, протікає в дві стадії, 'характеризуючись відповідніша температурами Ткі і Тх2. . Тецпграхура -.першого екзопіку- лінійно залаюїть від

сіїладу сплавці. Теї/пс-рптура другого єкзотку для зразків з вністо.ч ісрєшіії! кі-шпї 20 ат. X Еід скиду сплати не гале-:л?ь. ІЬі'-азанс, пг ::а;.,г,;:тер кристалізації пшрЗшіг силзвіз З»-Те :;;іл.;-'-лїь імд кг.нгентг-ачі> компонентів.

ііі о-:::сзі ..-міах аиснздій і'ізш'а-хітчтіх вгактивос-•.«•Д ^стс;!пкл:-!!0, ір хімічна чпсрядкуЕаішя в системі Зі-Те -;і па слгад: 20 а?. Сі р у»вор»нйаа ::іі1 ’;іо ьпо-

; ;‘ід:аБа::.")і опсд/і ц а-ЗіТ=ц . Гг'ііблі аноі/.злі і %лг ьктерні і сичаку, у ,3 зт. ?. Зі. Це іпаї бути підтгор^.гйннпм >«д-і.і-.’.-сїі існу^а;.!;!: хп'їчюгс г"":::;;'-‘У2пїі цьоі'У складі з "^арггнни хіміки-., зпс.ріи:<:гз!:о» ліг/гуки а-5іТе?.

Гезі::.т:,г.!і”;/; ^-.і.і.-згізотздоеіїм :■*:то.г,г,і! лослі^ характер поіійд і и:::г йл: ліро проз ;"і:зсті = р.тну’г спяглив Зі-Т'- я ші:ро-Г.:!;у .игервз-*! :И:";”Пгра!;іЛ і т^г-пера'гур- ІЬітоено існування го.^лгак лин: ;/:!!!: с л(?гдгспр.->2і?уоп?і на гп ві^по-

.і.дамь зі-п'їлл п;.ог.:л!іо:‘і:::':і сію.'.'уклм.

Гп£-рг:- •іс'гаапг-ігпа, г.і к.'чц5ь*трЗ!іійаа г-ялелзист?. тзіле-раі-урі; пріїот".:іі гііріссгс :::сслі!г,г Ту1 ягтрі.Ч:?!;* пі^рфїшх сплавів Зі-Ві-То та Зі-ЕЬ-Та я постійнії» ешввідіюиенлян Л'іо;: ко'.*понбиті» (Зі : Ві чм Зі і 5Ь) носить лінійний характер. .

• Рівень ьеади-аиі >, в*тооза,.'Ц*т.,я нгптобих розробок.

Розроблена та вдосконалена іієтодикд одержання аі.'лрфних сплавів Бі-Те нзтодон «шпигування розплаву використовується при проведенні фундаментальних наукових дослід.ійнь а проблем иерівшзвалшої криетавізаці і я Ч=рн»вецікому, 7{ніпро-пзтровськоиу та Запорізькому держуніверситетах. Одержані на основі 51-Тд баі'і.іолошіонв!іти» ашрфні сплави знаходяться на стадії випробувань з іізтсц подальшого застосування ь ІЧ-ТеХ-

ні ці. Встановлені зшюношраос?» форкува.-кг;; та стг„б і пікеті структури в умовах високих шввдкосгса охоі.й;;>,«ньл п:::-:оркс-тонуються при викладанні спецкурсів ь проїло і підгот&йі::-;

„СПвЦіоДіСТіВ ВІДПОВІДНОГО прОфіЛЮ В ЧеріПЕЛЗІЮМУ, ДЬІКР'^і:;!-

тровсьісому, ужгородському та Баіюріьі.ьоь7 ;<:рлуіі»

Апробація роботи. Цїтері&ли дисергсіци ;,опові;і-іг.ог> і • обговорювались на д'а.-'лх конібргнцілх і сл.\л0ьіуі'лх;

1. III В2есоші;& і»нф.гр&кція "НігеріалозілЕстю зсалько-генідних напівпровідників", ЧзрніЕці, 1991р.

2. іу Всесоюзна і'-.-ь.ї-аренщя "ІІ*?о6лі:.иі дог;;ід;і.:;ь;іл структури аморфних матеріалів", Іжевськ, і932р.

' 3. Слшоаіун пгіг;;г*о~КіОхалічні ьЕЕгткьгсїі мзтаьіаїк і

нешталевия стекол", Іжевськ, 1902р.

4. IV Шмнародно конференція "їізши та технологія їоі;-ких плівок", Івано-Сранківськ, 1953р.

5. І Українська глифзронція ''Струіп'ур^ та властігассті взбіюрядкоБЗшк систем”, Лдьіь, І'.'ЗЗр. .

Публіїлці і. 1‘зтеріал дисертації спубліюьаний, в д;спт:і роботах. Список статей наведений в ківш взторгїйрату.

татів і висновків та списку літературі!. Загальний об’єм роботи - 198 сторінок, включаючії 57 рисунків і 17 таблиць. Список літератури, надрукований на 17 сторінках, еклгчяе 181 найменування. ,

Конкретний особистий внесок дисертанта £ розробку наукових результатів. де, виноситься на захист. ■

• ** . ^ Дисертантом отримані подвійні ті потрійні ашрфні сплави на основі 5і-Те в киі^оких інтервалах концентрацій. Досліджч-

пі термічна стабільність, кінетика кпісталігаці і, мікроструктура ті елс-ігтГ'Офізпччі ^лзстгг.'сгі як тондкорсігвртсва-:іііх, так і вихідних сплати тта оснош 5і-Те. Проведена статистична обробка т<і здійснені сиетептгг’зція і умгалм'ешм отриманих гззультаті в. Участь в ю* гаго-ирлїпичних ■°і!-ціпх, підготовка та оформлення статей, тез доповідей. .

Характеристика методологі ї, ;»• і • до_олідлешт пр^,мету_

І об’єкта.

Ві;;пркстопу7ічи методологій фіопкч твердого тіла, із роботі Сули проведені експериментальні дослідження ПО ВНВЧЄПНЕ закономірностей формування структури і стабільності ачогіпих сплавів на оспспі 5і-Те. Лморфізація ?ра?кіп здійснювалась методом спіиінгувпння'розплаву. Дослідження сплавів проводилось з вшссристанням термічного, рентген-дифрактометричпого, електронографічного, резистинного двохзондового методів та мікроструктурного аналізу.

ЗМІСТ РОБОТИ. '

У вступі обгрунтована актуальність вибраної теми, . сформульовані мета і основні завдання роботи, її наукова новизна, практична цінність дослідження, представлені положення, що виносяться на захист та відомості про апробацію.

В периій главі зроблений коротшій огляд літературних да-пих про закономірності утворення та особливості структури аморфних напівпровідників. Приведені основні моделі, які описують процес формування скла,- Викладені сучасні уявлення про фактори І критерії склоутворення. Розглянуті сучасні методи отримання, фізико-хімічні властивості та області' рпсто-

. ю

суванкл аисрфши ;:а::с когчлп дши нэтвлроыдншив.

' В !1!'71'1Я гл'.ь! слтссш ьстодн иЦ^рганил та ш>д&лг.в;г<з

ДОС.1!! Д угШЫ ^ийдБШ Ьа ОСНОЫ Б) - 'Го.

Д:.|„Г(р1с1лЦ1л ггал;1а зд1Ис.н».залзс:Ь иатодсм сшшигушшиз ■{с.г.иЛаъу, м-лн'1лг:а^а)и!.‘1 для одгрланнн скювадишс >:-лько-гяидга. Тгрипх.чу ГЯ-.БСД1НЯУ ьрз:»к»в та аарактер И ири-.чаи-аац» I ьиьчлы ьл %жошгзи д1;:К'1я2НЦ1сЛ1.аа-'1ерн1Ч:!ого зддо-уу. Еис-ргш ак'П!Ьйци нрнстаяхсац!х Еа назначали методом Бюхнера цо ышрнни температура Тх и аадемккт вхд ывнд-ксоп кагрхьу V. Аазлхз фазового складу дослхдлувзиик араэ-кхв гдхйсн^ваъсл ронтгск-дкфракгоистрнчкня методом эа дояо-югод Д14ро.-лоаг»’р»в ЛхСН-ЗЬ" х ДР0Н-2.0. Елоктроногра-рЛаи:!: аиадха проводивши и а блглгроиограф! ОГ-ЮОН С^хфи Д£л ш-крис.чруъа-уры.го ьдалдеу вкгйтоваали.'л> шпкои ыгхаш ЧН01 по-Л1Р0Ь!М Й ПОДаЛЬШИ '1 р аилсНВЯк!. ПиЗ.ЬЧгНКЛ ВгЛИЧШШ О-Ль-КГрО-кро£>1дн..с-Ц'х х!.1 1:с.-ч>»1,.асну >'лрут нк ышдапх, гаи 1 • аш{4»шг сшляь доводилСдл. э ыкцштаншш деоч-шидового плоду.

§ 'П'-Г‘Г: г'»-.В1 пр;шсдеы ешлерздятиькI рс-оульта*и ДО-- Л1 Дл^Н ий Ь11.ч I Д£и;.С СПЛагИд СНсХсЫЛ -т 1" Т С V1', С)61'.; ..V, р :11 Д-" ПК» ОСйбЛЛйОСХI XX аморфхоацх X. ’

За дзпс.иогь^ К‘-1йду Д’ГА ьстановл»но, в#> навРгъ при ыд-иССиО НОВ 1 £Ь.Юму с,лОЛОДл^гШ!х сплаьн СКИЛЬНх Д-' П~_

рс0ли1и.Д.!1сИпЛ Ъ ДГл.'Ш'Ь широкому ПЛерЕаЛх КОНЦгНТраЩЙ (х-0,1-0,аЗ). Йаго максипу».!, щэ складзе дТ-135К, припадав на ск*зд х»0,1о. Пр^угия ь бхдьшои?» врххднлх зраэтв аморфна

шс-ла ахдпалу бберпга-пчся лиге а еплавх ькаэано1 кок-ЦсИТрЫчХ I. Гл.ТГшН 1 ДВ1 Обсгаыши молуть бути П1ДТЬсРДА.;КИЯУ сЬТ£КТИчт.ГО складу (л-0,16), ОСК1ЛЬЮ1 В СКОЛ1 НЬОГО СП0СТ8-

Р1га£ться и.-хг^ии^цна'тсндешин до склоутворенил.

• 11 На основі даних металографи показано, іцо псі зразки з пілотом Зі ьід’:->0,і до х=-0,2 маніь кй'ізіс-ьтйктпчьу с-тр^ілу-ру. Крій того, процс-е пдзшкнкз сплозо Зі^Тс,--и інт*| валі концентрації! ьід х-0,15 до х~0,2 відбувається так, лі;, підвиться бвтс-ісп;к.и - в о,.ну стадію. Це означає, яр ь с-истеиі Зі-То іюлл«бс <*аі куезиші квазізвт-зкіамши струїяур з доснгі пглро)га,:у ікєрезлі концентраній. П.~г:т«ало, і';о и У;': ди.*с?| ВІД ШйИДпйСП ОХоЛОДлсННЯ 1 уі'ЛО НЛ!СЛЗ.'ПЗ:іЦі 1 3’‘ЯіОТІ ріь’гавп«ь0і гллсзі'Оіплінсі ;/і.лі ЗіЛе, Яи.*.:- уїи'гбл:лглі л, її рсмйойдричнз !!0?'.!"і::аціП г парг;!„;'гі з*і! а-2Д'5 А і

Састссу£::ііі 1 ІЛІОДУ Сі;і Г і !Т Л/ іЛНІІЛ Р'І-ІІГ^У Д.Л>Е.;. Л!20 3‘ЛГіЧію ро;зг..!(н'і.і мед і аїлр^іа-'и і з си;тоиі 5і-Т>- від х*0,06 до г-0,я3. Акордні зразки од-ірг.уй лли у вигляді сірі’чш кіри-ІШЮ б-ОіЕ.! І ТОВГрі'-ПЦ 20-4иІа--!.1, ДГ.ВліШа ЯКОЇ Л141ТУЕІЛЗ "Ь ЬЄ~

лкчіїнйп зздгінтах&шш і:пхіднгг~' сплаву а квг-г-ц&ьу г.і-пуяу. Швидкість схоподл'лпм складала ~10М06 К/а, П"-лс:ч-.-!!іін ;:ао>; гало, изг-:т7та їїкіг.- 2 0 склззгюгь 27 “і -іь1’ ь 0и-Кл-5іті>сиі-ікдешші, Ке ззлгліть зід складу сплінів, ііллднео, у^ о5уцг.в-,ге;ш 5&р0л,еш;ям ті спатаїидібііс:;/ стані ііереьа.тно ковалентного типу зв'язку, доля якого складає Обі.

Дос лідулііня сплавів Зі Де,.* мето дон ДГА показа-

ло, ер за ьіїкішчєшїнм двок концентрацій (:і»0,2 і л - 0, йЗ), процес їй кристалізації протікає а дві стадії, характеризуючись двома екзотермічними піками. Яиоі-небудь кореляції іп.ч наяЕіпстю двох гало на дифракіогрзмах і двоч пігсіз на кривих ДТД встановити не вдалося, оскільки навіть на окмідї" ї--0,2 і х-0,33, де спостерігається кристалізація в одну їла.щв, також присутні д^ь гало. Краї тт,го, переведення сплавів Зі-Тв’в аморфний стан значно підвиде їх юрозіГ.ну стій-

і 12

КІ04 ь.

В четверня глав і приведені експериментальні результати дослідження хімічного впорядкування в системі 2і-Те.. '

Готаповлено, іаз ~ залєміїоть температури кристалізації ’ ••’.орь’ого екзоіпку Тхі від концентраті х аморфних спл;в,ів Зі,Те1 х в інтервалі від х-0.06 до х-0,33 носить лінійний характер. Іі екстраполяція на нульову концентрацію Зі (х-0) для даної ввидіюсті нагріву дозволяє визначити температуру кристалізації чистого телуру або сплавів з невисоким вмістом кремнію, які методом спінінгування розплаву в аморфний стан не переводяться. Згідно з результатами наших досліджень Тх для телуру складає ~310,бК, гар досить точно узгоджується з даними, одержаними при дослідженні інших телуридних систем. Температура другого еігаопіку Тх2 при х<0,2 від концентрації сплавів практично не залежить 1 в медах похибки експерименту складає ~Б52К. Аналіз концентраційної залежності енергії активації кристалізації показав, пр крива , яка пов’язується з кристалізацією телуру, проходить через максимум при х-0,2.

Одержані результати можуть бути пояснені з точки зору моделі о хімічно впорядкованою сіткою, в рамках якої двох-стадійний процес кристалізації пов’язується з гетерофазністю структури, наявністю в ній двох аморфних фаз з різним блимнім порядком 1 різними температурами кристаліації Тхі 1 Тх2. Враховуючіфхарактер концентраційної залежності Тхі, хімічна впорядкування в системі 31-Те може бути реалізоване на складі х-0,2 з утворенням хімічно впорядкованої ополугси а-ЗіТв;,.

Результати кінетики кристалізації показали,' _пр процес пер>етво[>ешія сплавів з х>0,2 і х<0,2 помітно відрізняється один віл одного. В сплавах з х<0.2 при температурі Тхі з

ачор&ю'і матриці пиці ллється кристалічний телур. Лінії дру- . гоі і'лзн, по гіОцдлгтьса при ї&ипературі Тх2, вкладається в

рсїлоздричпу гр?лку k-SisT?3. Присутність в структурі ьакри-

о .

ехзяіоовгшк сигзвіз к-SiгТ&} в вигляді длоч кристалічних • Гз.та^ійгціЛ (ро!-гіо?лря'шій і гексагональній), очевидно, по-п’дззь-а о рі зтш’-лї тгаяіашчи йгіго вкді ?зшт о 3i.cp.fH.-5і >.а-.траці або а поточиісів діаграми стіну Si-Te, оскільки в г.ахідпи:; силтачх спостерігаться апплзгипп кзртияз.

11а початку кристалізації s::cp':;oro сп::зву з х«0,Я зкорф-::л плгрии'з п?р?тзг'-рветі>ся з тзовгиЛ р^о-іин кг=’яііп з г?хурі. їй збшвгзгяи srcy зтрнха т-.бо ттирБтур*'» тг*рг::'й розчїм, г^зіЛ 'цср'іусгься а гекаагоияльаій скпгоні і, рсзгпдзїтісл на к-їз і ро'йоеярігаиП к-ЗігТе* . ' -

В r.Mop1;::;!;: спглззх: з 0,Я<:«0,33 при Tsvnsprvrypi п?раого &і',гс.па:" а ш.щріпої матриді також виділ-.гться тзердий гсзчіш Зі ь ?■?, лррт.і ступі;*!» п“г?с:г;аппя кпгаія я ьог/ помітно !'::;тп:й. ІТрл тіїсорзтурі другого с-!«огіікг /не пісц» птщшпяя дс'чсрм':з?.'іого к-5ігТЗ} чідогоі rercr.ro::глміої яоді'ііікп-ції. Кристалізаціл зюр^ніго спікву з 2*0,33в ::зрзкт»ризу-стьсл одночасним виділгннпм к-Те і гексагонального к-ЗіуТе^.

Дослідг.апнл с-лектричних пластішостеґї СПЛ1П13 Sі-То покч-оало, ар пер^ведзннл їх в аморфний стан зменшує поличину' електропровідності <? в середньому на 1-2 порядки. Встаноз-но, фпри’температурі першого єкзопіку спостерігається різко зростання & . Одержана при різних температурах концентраційна задгрдісгь In СУ аморфних сплавів 5і»Тв,.< виявили Існування локального мінімуму на складі х-0,2 а усьому досліджуваному інтері^чи; (від 78К до 373Ю, а при низьких.температурах - тєпденців до утворення другого мінімуму на складі

A— G,w3. ОJi і Д 1аК0л\ L . ^ i.Viu і іі it.iiy buitlwl Л-/: їй/,ч.( К‘л Г; і І-Г/і.:/

гСЛіфіЦіСНЇЗ Тсі-'МЗ'-г. f. С. Л Uf.li Х^0,2.

Такіш чином, аналіз од«р.їішш£ ре аулы an а поіозуб, ер на складі х-0,2 спустерігііяься численні аномал» і: truojuiyu.

лрішсДіиоі тёшмрагура Іхр і енерг-» » а:т^.:щ» і кристал»зл-ЦП, уТВОреКНД ПсрбСіІчС-ііОГС твердого рСЗЧ.іиу КРЄ!.Ш1В В №т.у рі, зшна тилу морфолог-»і структури, лекальний штму;.!

ЄЛоК?рОПрйІ5іДНОСГі G~ і К-(ЄІіЦіСіІіа ЇЄриЗ-ti. p. С. л' , ЩіЗСвїіуи

енергії актнвац»і електраиров»дноаті. Цій до склад є граничили діл існуванні» (чл і»ь iCJiytruiai) риіСл-дрячного K-Si^Te*.

ил.ша оі-сС;:пї ьисвовіі: про тс,' цр кристалізація

ашр&ііи: силазіа при x-Q, 2 і. од.іу с-тадіи вї поа' кзаш; с

ijbtWwCJ^ гаріуоаяші ганивши тіхполсгі-’і:ішл: і.ссбаиооаг5;гл CK^nspuisihry, a o6yj.:Di:Jbtia Сільц глибокі’.-.н а:<іна>ш ;:тр;-:сгу-рл. Тсиу, ьрайс-ьуйа! модлизість зшші координаційного числа і’оіурУ . г.ріізод»яі чиальшп анонал» і иила и '.лгіити угьзр&к-няи хімічна впорі.дг»;і.айоі сполуки &-5i*ev

Одьостадигаиа ирисі'айізаці і сп:<пг£-рігас’ічсп тгеоз

і і*а сііладі z-й,33. Сд:д відзначити, цт; ц=п спіле с 'крайньо» «слс-а ьісрфіааци в систем Si-Те і, природньо,. ар характер кристалізації аморфних егтаїв з х>0,33 поки ф т відомий.. Ifcore б patsui моделі г їішшю впорядлоьзноы сітгаа дай

сьлад відповідач, правилу 8-1І для звичайного ковалентного

зв'нзку. З нсшіленням температури на ньому спостерігаються їокдаиція ДО утьорешш Другого МІНІМУМУ на кривих є лектр опрем їдкості. Крім того, температура перетворення аморфного егілаьу з х^-0,33, яі;а сіиіадає ~708К, -перевидає температуру плавленая евтектики на рівновадній діаграм» стану Si-Te. Ссгаишй феномен по*:'бути пояснений’лише існуванняи хіміч-

- ' ■ 15

ного впорядкування на с-ісіаді х-0,33 а утворенням а-ЗіТе», 2І0Ч.І, б'ЗуїЮЗШ], Ц-.-Й Г.ІІОІ'.ОЕСК ЬИМЗГаг ДОДПГ.&ВІІХ ДООЛДі-ІІІЬ.

В п'ятіЛ главі розгллн?ті ссс&ш.гсті йнорфігчці»

сплавів потрійних систем иг основі Б і-Ге. • '

Ь‘.К«|ПІСТ0?УГЛП! 1.!:ЮД СП 1 Н: :Ц'УК1!ШЯ р.'.ЗПВ.Т-у, ЬДЗ.ЮСЯ значно р-опірпгч зГіззсті. им^р{пз?.ч.і і .-і синтет Зі-З^-Та (до 17 аг. хад і іііїс-р;.* сдгр:*;-!’."-! сііпріїїі ся-нска в системі

Зі-Зг-Тс; і до 9 ат.Пі). ІІ'С-- гінйя т - :/Тг присутнії п.» ронгге-

ззгрз; з:-: гало нз залежать аід зкладу спііш;:;. Но/чиво, і у азазрку пзїрі г. п із і ‘акт м-г,.-нг- [•'•’с.ііїпт зґ^рз "'чила

а сялззздіс” ;му ' т “гі і пзрззз^ао !тззз:.ігіізго'тззу га’.ізну.

Г.-зуз’.їиізі З'.-у.лЧі.гго аззріГізнз а-пр'нзч: опзззп.

Ріжуть за с.іл^йніій :-зраиггі/ її кристалізації. Кризі нагрі-с; Л?Л містять 2-3 еі-зопіглі пр--і рі?.Ші.< тг>п!5р;ііурт:. І пса :і здазозз ;ііді-:і глт;: дзі зззз^і.ні гпк'З’іс;рн'З'тгі. По-пзрг.із,

крилі ДТЛ кагрізу з л-Рч.ііг;( ар іп:; і з з змп^-зі т:з",-'- (ііт™

Vі ,

з'З аг. X ністпіь,- ;:к прзіа'зо,. 2 ппіи. По-другчз, а усі:: сиач-

глх з з:.іісіо:.і ьюс'ту бш*г 3 зт. ", незал-п-ло гцл. копцзн-

грацгі Зі і Те, тзізізрзтурз другого тку Тх2 ?.ззи^зігьсн н«-змініісь і з мззззе пз/зСіс: екгпзрзмїіізу екзздзз -СІЕЇС

Тому ДЛЯ ВСТЗИОІіЛЗННН ХЗрЗКТЗрУ КОНЦ'ЗііТраЦіЯїіЗі пості г«іш5ра?ури кристзліг.чціі першого піку Тхі від концентрації х для морених спішзів Зі-Ні-Те і Зі-ЯЬ-Те не-

обхідно, щоб співаї дноіеніш міх змістом двох кс-і.ігюкєнт і в (Зі- і Ві чи Зі і ЗЬ) дорівнювало сталому числу п. В цьому випадку концентратйка залами сть Тхі.носить ліНійннЛ хзр'г.-тер. Визначена еля/ом екстраполяції темпер-зі^ра крисізлізз-ції чистого телуру а ааор{ш«у стані складає -31 ЄЯ, аг. доСро узгоджується з даними попередніх досліджень. В той яз час

якоі-нсбудь ісорелдці'і мій Гхі і х дая сгшізів с пост і Дзнш вмістом одного з кош'жїіітіе всганоиііті! не вдалось.

ультати кінетики кристалізації а;.нр|ні:л ' сдлазіс Бі-БЬ-Гв і Зі-Ві-Те Е.-газуиті на їх поршіі-по шйьку териічи?

СТІЙКІСТЬ. Загальним іі уСіХ Д7СЛІ?г-53і'ЛХ С ВИДІДЗН-ня при температурі пс-ргаго екголіпу ї.ті. кристалічного Те. Л~'слідл~;шя елекір.ічниг йкасидастей кожних сплів і в м-дга-ншс потрійній споте»! по,,.;зал;;, пр присутність 5Ь 1 Ві гбіді-иуг вели іину а в сер?дньо'іу 2-3 порп~,

соірі'ЕШ результати і вшгяш.

1. Шкагала медишеть чюрі'узагіял кзазієвтоктишші струстур в сг.ате.-іі Зі-Ге в сирокоху ікгерздлі іізпірагрзці?., пр с лазлідкоя схпльтасті склав і в 2 окоді -зі: теїтпігаї до с;пч-ного ігерезгсию'денил. Орієггон/нй скл;;; огдокгат зірігпллгз ка концентрацій 16 пт. % 5і.

2. Бзхзковлгно. хр в структурі як сіШД'шг, гак і яіддя-ніп ізотерм і ч:ш'і В!!тр;:'/ці змог&ікх сплазіг 5і,Тв,.х існування к-ЗігГе, моллив? у З.ІГЛЛДІ дмх шдк^ікзційі ромбоедричній і гексагональні А, причому рс:,:5о?дри-шпа і:-5:гТ?3 е.іязлєно .чііеє Г СПЛЗВаХ з х<0,2.

'3. Використання методу спін і нгуваннл розплаву, юднфіга-ьаїїого для одержання скловидних хзльглгєнідів, дозволило значно розширити область аморфізації в системах Зі-Те (від 6 ді 33,3 ат. Я Зі) і Зі-ЗЬ-Те (до 17 ат. % 5Ь) та вперие одержати об'ємні аморфні сплави в системі Бі-Ві-Те (до 9 ат.% Ві). Днфраі^тограми зсік аморфних сплавів характеризупться

- . 17

двома чітга виразними гало, максимуми яких 20 , пг> складають 27° і 49е' в Си-Кл-випромінювали і, не залежать від складу сплавів. . -

. 4. Дослідження фізико-хімічних властивостей аморфних

сплавів Зі-Те покарало, шр на складі х-0,2 спостерігаються іх аномалії, а сам?.- максимум приведеної температури кристалізації та енергії активації кристалізаціі, мінімум коефіцієнта термо-е.р. с. , локальний мінімум електропровідності в широко.».)/ інтервалі температур (78К-373К), зміна типу морфології мікроструктури, можливість існування в сглавах з х<0,2 ромбоедричного к-Зі^ТеПодібні аномалії спостерігаться і в аморфного сплаву з х=0,33: тенденція до утворення мінімуму електропровідності при зниженні температури, максимальна термічна стабільність, переважання температури кристалізації над температурой плавлення рівноважної евтектики.

5.-Виявлені аномалії фізико-хімічних властивостей для аморфного сплаву з х=0,2 пов'язуються з можливістю хімічного' впорядкування в системі 5і-Те на цьому складі , і відповідно

- э утворенням хімічно впорядкованої сполуки а-БіТе^.- Процес

кристалізації а-БіТе,, протікає в одну стадію при температуру Е52К і проходить иляхйм утворення твердого розчину кремнію в телурі, який потім розпадається на к-Те і ромбоедричний к-5ігТе|. '

В. Можливість Хімічного впорядкування на складі з х®0,33, з утворенням хімічно впорядкованої сполуки а-ЗіТвг, пояснюється не Тільки аномаліє» фізичних властивостей, але Й реалізацією на цьому' складі звичайного ковалентного типу зв’язку, що відповідач правилу Д-М. Проїде кристалізації а-ЗіТе^ протікає в одну стадій при т■?«"■=[ чтурі ™>-іК з одчо-

. 18 частім виділенням к-Ге і гексагонального K-Si^Te,.

7. Рентген-дифр^ктометричні дослідниця аморфних сппзвів 51-Те-показали, лр ітс кінетика кристалізації залежить від складу. В сплавах э х<0,2 при температурі першого екзопіку Тхі.з аморфної матриці виділяється к-Те. Лінії другої фз^и, вР виділяється при Тх?. віслзд?.ються в ромбоедричну гратку к-ЗігТе}. З спдавзх з 0,2<х<0,33 ступінь пересичення кремнію в телурі зменшується, а другою фазою, пр виділяється при Тх2, є1гетеагоизльний к-ЗігТе3.

8. Встановлено, пр концентраційна залежність температури

кристалізації першого екзопіку Тхі потрійних аморфних сплапів Si-Bi-Te і Si-Sb-Te з постійним співвідношенням двох компонентів (кремнію і вісмуту чи кремнію і сурми) носить лінійний характер. її екстраполяція на нульовий склад домішок дозволяє визначити температуру кристалізації базового елементу в аморфному стані. •

■ По темі дисертації опубліковані такі роботи:

1. Венгренович Р. Д., Лопатнпк It А. , Стасик М..О., Подо-лянчук С. В.Ткачева С. Д. Формирование структуры и кристаллизация химически упорядоченных аморфных сплавов Te-Ge// . Фізика и химия стекла, 1994, т. 20, N2. - С. 163-170.

2. Венгренович Р. Д., Лопатнпк I. оч Подолянчук С. В., Стасик U. 0. Отримання та кристалізація аморфних сплавів потрійної системи Si-Te-Bl,//УФИ, 1994.- Т.39, N7. - С. 863-865.

3. Vengrenovich R. D.-, Podolyanchuk S. V. , LopatniUk I. A.,

Stasik HO. and Tkachova S. D. The preparation of amorphous 5і*Те,-к аііоуз and their crystallization // J. Non-Crystalline Solids, 1994, V. 171.- P. 243-248. '

rodolyanchuk S. V. roimatiori and stabi 1 ity of amorphous alloys based on Si-Те.

Thesis for a Candidate of Fhvsics and Mathematics in

01.04.07 - Solid-State Fhvsics. Chernivtsi State University, Chernivtsi, 1994.

Ten papers submitted for consideration present results cf cur research into regularities of the formation adjustability of the structure of arorphous allovs based on Si-Те that are obtained by melt-spinning. The chemical order in amorphous Si-Te alloys was observed to take place in compositions from 20 and 33,3 at. % Si. The compositional dependence of the temperature of crystallization of triple amorplious allovs based on Si-Те with a constant correlation between two components was proved to be of a linear character. Подолянчук С. В. Формирование it стабильность структуры 'амзрф-ных сплавов на основе Si-Те.

Диссертация на соискание'ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 - физика твердого тела, Черновицкий госуниверсиТет, Черновцы, 1994.’ Защищается 10 научных работ, которые содержат результаты исследований закономерностей формирования и стабильности структуры аморфных сплавов на основе Si-Te, полученных методом спиннингования расплава. Установлено, что химическое упорядочение в.аморфных сплавах Si-Te реализуется на составах с 20 и 33,3 ат. Ж Si. Показано, что концентрационная зависимость температуры кристаллизации тройных аморфных сплавов на основе Si-Te с постоянным соотношением двух компонентов носит линейный характер.

FOiK)40Bi слова: '

склопод1бний, стшигувэшп. хiMiчн*3 впгрядкутанна.