Р.А.Исмаилова, С. Г.Алиев, Г. Н. КВАЗИБИНАРНЫЙ РАЗРЕЗ AgGaS2-AgSbS2

-

  • Rana A. Ismailova Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Soltan G. Aliyev Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Gulnara N. Abdullaeva Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Almaz G. Gurbanova Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Mehpara Yu. Sadigova Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
  • Sharafat H. Mammadov Институт катализа и неорганической химии им. М. Нагиева НАН Азербайджана
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6211
Ключевые слова: Ga2S3-Ag2S-Sb2S3, эвтектика, квазибинар, AgSbS2, твердые растворы, AgGaS2, тройная система

Аннотация

Цель настоящей работы – изучение фазового равновесия и построение диаграммы состояния системы AgGaS2-AgSbS2. Для исследования были синтезированы исходные сульфиды (AgGaS2 и AgSbS2) из элементов высокой степени чистоты в вакуумированных до 0,133 Па кварцевых ампулах. Четверные сплавы системы AgGaS2-AgSbS2 синтезировали из лигатур при температуре 800-1300 К в зависимости от состава. Для гомогенизации сплавов проводили отжиг на 50-60 К ниже солидуса в течение 300 ч. Отожженные образцы закаляли в холодной воде. Комплексными методами физико-химического анализа (дифференциально-термический, рентгенофазовый, микроструктурный, измерение микротвердости и определение плотности) изучены фазовые равновесия в системе AgGaS2-AgSbS2. Установлено, что система AgGaS2-AgSbS2 является квазибинарным разрезом эвтектического типа, и построена ее диаграмма состояния. Координаты эвтектики соответствуют 65 мол% AgSbS2 и температуре 750 К. На основе исходных компонентов в разрезе были определены области твердых растворов. При комнатной температуре выявлены области твердых растворов на основе AgGaS2 (8 мол% AgSbS2) и на основе AgSbS2 (14 мол% AgGaS2). При эвтектической температуре растворимость достигает 20 и 25 мол% соответственно. α-Твердые растворы по данным РФА относятся к моноклинной сингонии, и с увеличением концентрации AgGaS2 параметр решетки увеличивается (a=12,861-12,972; b=4,409-4,474; c=13,282-13,324Å). Твердые растворы на основе тройного сульфида AgSbS2 кристаллизуются в моноклинной сингонии, и относятся к типу замещения. Для структурных и оптических измерений были разработаны технологические условия роста кристаллов твердых растворов и выращены их монокристаллы. Монокристаллы твердых растворов (AgSbS2)1-х(AgGaS2)х были получены методом Бриджман-Стокбаргера.

Литература

Kushwaha A.K., Khenata R., Bouhemadou A., Binom-ran S., Haddadi K. Lattice Dynamical dynamical properties and elastic constants of the ternary chalcopyrite compounds CuAlS2, CuGaS2, CuInS2, and AgGaS2. J. Elec-tron. Mater. 2017. V. 46. N 7. P. 4109-4118. DOI: 10.1007/s11664-017-5290-6.

Uematsu Taro, Doi Toshihiro, Torimoto Tsukasa, Susumu Kuwabata. Preparation of luminescent AgInS2-AgGaS2 solid solution nanoparticles and their optical properties. J. Phys. Chem. Lett. 2010. V. 1. N 22. P. 3283-3287. DOI: 10.1021/jz101295w.

Karaagac H., Parlak M. The investigation of structural, electrical, and optical properties of thermal evaporated AgGaS2 thin films. J. Thin Solid Films. 2011. V. 519. N 7. P. 2055-2061. DOI: 10.1016/j.tsf.2010.10.027.

Karunagaran N., Ramasamy P. Synthesis, growth and physical properties of silver gallium sulfide single crys-tals. Mater. Sci. Semicond. Proc. 2016. V. 41. P. 54-58. DOI: 10.1016/j.mssp.2015.08.012.

Willer U., Blanke T., Schade W. Difference frequency generation in AgGaS2: Sellmeier and temperaturedispersion equations. Appl. Optics. 2001. V. 40. N 30. P. 5439–5445.

Haidar S., Niwa E., Masumoto K., Ito H. Temperature tuning of 5–12 μ by difference frequency mixing of OPO outputs in a AgGaS2 crystal. J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 1071–1074.

Wang Tie Jun., Kang Zhi Hui., Zhang Hong Zhi., He Qiong Yi., Qu Yi., Feng Zhi Shu., Jiang Yun., Gao Jin Yue., Andreev Y.M., Lanskii G.V. Wide tunable, high energy AgGaS2 optical parametric of collator. Opt. Express. 2006. V. 14. N 26. P. 13001–13006.

Sugita Akihiro., Yokoyama Keiichi., Yamada Hidetaka., Inoue Norihi Ro., Aoyama Makoto.,Yamakawa Koichi. Generation of broadband midinfrared pulses by no collinear difference frequency mi Xing. Japan. J. Appl. Phys. 2007. V. 46. N 1. P. 226–228.

Babanly M.B., Yusibov Yu.A., Abishev V.T. Threecomponent chalcogenides based on copper and silver. Baku: BSU. 1993. 342 p. (in Russian).

Kovaleva I.S., Popova L.D., Gendler F.M., Nuzhnaya N.P. Areas of existence of proustite and pyrargyrite in ternary systems. Izv. AN SSSR. Neorgan. Mater. 1970. V. 6. P. 1345-1346 (in Russian).

Keighin C.W., Noneva R.M. The system Ag--Sb--S ~rom 600°C to 200°C. Mineralium Deposita. 1969. V. 4. P. 153-171.

Miargyrite AgSbS2. P. 2001-2005 Mineral Data Publishing, version 1. handbookof-mineralogy.org/pdfs/miargyrite.pdf.

Baojun Chen., Shifu Zhu., Beijun Zhao., Yongbo Lei., Xiaojuan Wu., Zerui Yuan., Zhiyu He. Differential thermal analysis and crystal growth of AgGaS2. J. Crystal Growth. 2008. V. 310. N 3. P. 635-638. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2007.10.067.

Sinyakova E.F., Kosyakov V.I., Kokh K.A. Oriented crystallization of AgGaS2 from the melt system Ag-Ga-S. J. Inorg. Mater. 2009. V. 45. N 11. P. 1217-1221. DOI: 10.1134/S0020168509110041.

Chykhrij S.I., Parasyuk O.V., Halka, V.O. Crystal structure of the new quaternary phase AgCd2GaS4 and phase diagram of the quasibinary system AgGaS2–CdS. J. Alloys Comp. 2000. V. 312. N 1-2. P. 189-195. DOI: 10.1016/S0925-8388(00)01145-2.

Olekseyuk I.D., Parasyuk O. V., Halka V.O., Piskach L.V.F., Pankevych V.Z. Romanyuk Ya.E. Phase equilibria in the quasi-ternary system Ag2S–CdS–Ga2S3. J. Alloys Comp. 2001. V. 325. N 10. P. 167-179. DOI: 10.1016/ S0925-8388(01)01361-5.

Brand G., Kramer V. Phase equilibrium in the quasi-binary system Ag2S-Ga2S3. Mater. Res. Bull. 1976. V. 11. P. 1381-1388.

Lazarev V.B., Kish Z.Z., Peresh E.Yu., Semrad E.E. Complex chalcogenides in the AI-BIII-CVI system. M.: Metallurgy. 1993. 229 p. (in Russian).

Ugay Ya.A. Introduction to the chemistry of semiconductors. M.: Vyssh. shk. 1975. 302 p. (in Russian).

Mammadov Sh.H., Mammadov A.N., Kurbanova R.C. Quasi-binary section Ag2SnS3–AgSbS2. Russ. J. Inorg. Chem. 2020. 65. P. 217–221. DOI: 10.1134/S003602362001012X.

Verdieva Z.N., Alkhasov A.B., Verdiev N.N., Rabadanov G.A., Arbukhanova P.A., Iskenderov E.G. Phase equilibrium in system (LiF)2 – Li2CO3 – Li2SO4. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2019. V. 62. N 1. P. 20-25 (in Russian).

Abdullaeva S.S., Mammadov F.M., Bakhtiyarly I.B. Quasi-binary section CuInS2–FeIn2S4. Russ. J. Inorg. Chem. 2020. 65. P. 100–105. DOI: 10.1134/S0036023619110020.

Bakhtiyarly I.B., Azhdarova D.S., Mamedov Sh.G., Kurbanov G.R. SnPbSb4S8-4SnS system. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2009.V. 52. N. 4. P. 121-123.

Опубликован
2020-09-08
Как цитировать
Ismailova, R. A., Aliyev, S. G., Abdullaeva, G. N., Gurbanova, A. G., Sadigova, M. Y., & Mammadov, S. H. (2020). Р.А.Исмаилова, С. Г.Алиев, Г. Н. КВАЗИБИНАРНЫЙ РАЗРЕЗ AgGaS2-AgSbS2. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 63(10), 11-16. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206310.6211
Выпуск
Том 63 № 10 (2020)
Раздел
ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений