CC BY
15СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Аббасова Р.Ф., Ильяслы Т.М., Вейсова С.М., Худиева А.Г.. // Свойства халькогенидных стекол на основе As2Se3 и AsSe, Ümummilli Lider Heydar Oliyevin anadan olmasinin 93-cü ildönümüna hasr olunmu§ doktorant, magistr va ganc tadqiqatgilarin "Kimyanin aktual problemlari" IX Respublika Konfransinin Materiallari, Baki 2016, sah. 132.
2. Ильяслы Т.М., Худиева А.Г., Алиев И.И.. // Синтез и исследование системы AsSe-GdSe, XI международное Курнаковское совещание по физико-химическому анализу в рамках XX Менделеевского съезда по общей и прикладной химии, Воронеж 2016, с. 134.
3. Ильяслы Т.М., Худиева А.Г., Алиев И.И.. // Стеклообразования и свойства стекол на основе As2Se3, Chemical Senses, Oxford University Press 2016, p. 968.
4. Ильясды Т.М.. // Док. диссертация», Баку 1992, с. 404.
5. Лякишева Н.П. // Диаграмма состояния двойных металлических систем, М.Машинострое-ние 2001, т 3, с. 391.
УДК: 546.65.87.23
6. Мамедова Г.И., Худиева А.Г., Ильяслы Т.М.. Скорость растворения стекол системы As2S3-Dy2S3 // Ümummilli Lider Heydar Oliyevin anadan olmasinin 92-ci ildönümüna hasr olunmu§ doktorant, magistr va ganc tadqiqatgilarin "Kimyanin aktual problemlari" IX Respublika Konfransinin Materiallari, Baki 2015, sah. 41.
7. 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, Москва «Академия Естествознания», 2016, с. 902.
8. Худиева А.Г., Ильяслы Т.М., Исмаилов З.И., Алиев И.И.. // Тройная система Nd-As-S, Современные Тенденции развития науки и технологий, Белгород 2016, с. 72.
9. öliyev i.i., ilyasli T.M., Xudiyeva A.Q.. As2Se3-Nd2Se3 sisteminda §ü§a sahasinin tadqiqi // Akademik Togrul §ahtaxtinskinin 90 illik yubileyina hasr olunmu§ Respublika elmi konfransi, Baki 2015, sah. 122.
RESEARCH SECTION Bi2Se3-NdSe
Ganbarova G.
PhD student, Department of General and Inorganic Chemistry
Baku State University, Baku
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРЕЗА Bi2Se3-NdSe
Ганбарова Г.Т.
диссертант кафедры Общей и неорганической химии Бакинский Государственный Университет, Баку
Abstract
Phase formation in the Bi2Se3-NdSe system using physicochemical analysis methods (differential thermal, X-ray phase, microstructural analysis and microhardness and density measurements) a phase diagram of the Bi2Se3-NdSe system was constructed and it was established that the Bi2Se3-NdSe system is a simple eutectic and is a quasibinary section of the Nd-Bi-Se ternary system.
Аннотация
Фазообразование в системе Bi2Se3-NdSe комплекс методами физико-химического анализа (дифференциального термического, рентгенофазового, микроструктурного анализа и измерением микротвердости и плотности) была построена фазовая диаграмма системы Bi2Se3-NdSe и установлено, что система Bi2Se3-NdSe представляет собой простой эвтектический тип и является квазибинарным сечением тройной системы Nd-Bi-Se.
Keywords: system, alloy, temperature, diagram, quasibinary
Ключевые слова: система, сплав, температура, диаграмма, квазибинарный
Известно, что систематический поиск новых функциональных материалов с различными свойствами и условий их синтеза в первую очередь основан на детальном изучении фазовых равновесий и электрофизических свойств соответствующих систем [1,2].
Исходные соединения обладают уникальным комплексом физических свойств, которые позволяют производить и использовать фотоэлектрические материалы в микроэлектронике.
Тем не менее, В/3, следовательно, является актуальным для поиска новых полупроводниковых соединений на основе Sb2Seз (Bi2Seз) и изучения тройных систем, состоящих из селенидов висмута и лантаноидов, для установления физико-химической основы их приобретения.
Экспериментальная часть.
Сплавы системы были синтезированы из элементов высокой чистоты (висмут - В5, селен В4 и неодим 99,98%).
Сплавы системы были синтезированы из лигатур Bi2Seз и NdSe в кварцевых ампулах, вакуумиро-ванных до 10-3 рт.ст. остаточного давления, в течение 5-6 часов при 900-1200 К. После синтеза было обнаружено, что до 0-60 мол. % сплавов NdSe были получены в компактном кристаллическом состояние, а остальные сплавы были пористыми.
В этом отношении все образцы с концентрацией выше 60 мол. % NdSe были измельчены в порошок и подвергнуты воздействию высокого давления на специальном устройстве и таблетированы при 800К в течение 300 ч. и термически обработан с использованием метода твердофазной реакции.
Некоторые физико-химические
Чтобы гомогенизировать все образцы системы их отжигами в условиях вакуума при 750 К в течение 450 ч. Исследования проводились с использованием DTA (приборы Theroscan-2 и VDTA 8M2), рентгеноструктурного анализа (дифрактометр Bruker D8 ADVANCE), сканирующей электронной микроскопии MCA (с использованием SEI, Phillips-XL 30 FEG) и микротвердомера (приборы ПМТ-3). Результаты и обсуждение После термической обработки все образцы были подвергнуты физико-химическим исследованиям. Результаты ДТА сплавов и некоторые свойства приведены в таблице.
Таблица.
свойства сплавов Bi2Se3-NdSe
№ состав, мол. % Термический эффект, T, K микротвер-достьИц,гс/мм2 Плотность, Б,г/см3
Bi2Se3 NdSe Bi2Ses NdSe
1 100 0 980 85,0 - 7,66
2 99 1 975-980 86,0 - 7,69
3 98 2 965,975 87,0 - 7,65
4 97 3 960,970 91,0 - 7,62
5 95 5 87,5955 94,0 - 7,60
6 93 7 865,950 97,0 - 7,58
7 90 10 800,835 olçul-di - 7,52
8 80 20 800,825 - - 7,45
9 70 30 800 evtek tika 7,40
10 60 40 800,1275 - - 7,35
11 50 50 800,1350 - - 7,30
12 40 60 800,1430 - - 7,25
13 30 70 800,1550 - 3120 7,20
14 20 80 800 - 7,15
15 10 90 800 - 7,02
16 0 100 2420 - 3180 6,98
Как видно из таблицы, в сплавах были получены максимум два эндоэффекта. Результаты RFA показаны на рис. 1
5 • '...... л .A
- ----- ,, . U ^iw^^tjipfcwfc^____. ^. l ^ 1 JL*
i VLjlt Jy 3
i [. h J ! U 2
-L-1 ---— ^ - —^S- ,-ii—. ______.A A. , V
Рисунок 1. Дифрактограмма системы Bi2Se3-NdSe. 1- Bi2Se3,2-40,3-50,4-60, 5-100 мол. % NdSe
Анализ дифрактограмм показывает, что в системе не выявлена новая фаза, рефлексы на дифрак-тограммах сплавов представляют собой смесь рефлексов соединений Bi2Seз,NdSe.
Значения микротвердости сплавов приведено в таблице 1. Как видно, из таблицы получено два типа значений микротвердости: на основе Bi2Se3 85,0-97,0 кгс/мм2 и относящихся к NdSe 318,0 кгс/мм2. Это указывает на то, что новая фаза в системе не образуется, и это подтверждают результаты ДГА и РФА.
2400
т, К
2200
1600
Результаты МСА сплавов показывают, что в системе в области концкнтрации 0 ^ 7 мол. % NdSe, имеется область ограниченной растворимости.
Плотность образцов определяли пикнометри-ческим методом, результаты приведены в таблице.
^х фазовая диаграмма системы Bi2Seз-NdSe построена по результатам полученных комплекс методам ФХА (рис. 2).
600
- / /
- / / /
_ / /
М
- ✓ yS M+NdSe
М+а
800
- а / v ' : : '
I NdSe+a 1 1 1
BLSe3
20
80
NdSe
40 60
mol%
Рисунок 2. Диаграмма состояния системы Bi2Se3-NdSe
Как видно из рисунка, разрез является квазибинарным сечением тройной системы Nd-Bi-Se и участвует при триангуляции тройной системы Nd-Bi-Se.
Ликвидус системы состоит из двух ветвей первичной кристализации a (Bi2Se3) и NdSe. Сплавы системы ниже солидуса представляют собой механическую смесь твердого раствора а- и NdSe.
В системе состав эвтектики соответствует 30 мол. % NdSe и температуре
800К. Состав эвтектики традиционно определялось графически путем построения треугольника Таммана. В точке эвтектике происходит нонвари-антный процесс:
M~a (Bi2Se3) + NdSe
При комнатной температуре на основе Bi2Se3 имеется область гомогенности соответствуещие 7 мол. % NdSe, а при температуре 800 K составляет 12 мол. % NdSe.
Таким образом, диаграмма состояние системы Bi2Se3-NdSe относится к простым эвтектическим типам и является квазибинарным разрезом тройной системы Nd-Bi-Se.
Выводы
На основании полученных результатов методами ФХА была построена T-x фазовая диаграмма разреза Bi2Se3-NdSe, и было установлено, что разрез Bi2Se3-NdSe является квазибинарным сечением тройной системы Nd-Bi-Se.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Kulbachinskii V. A., Kytin V. G., Kudryashov A. A., Tarasov P.M. Thermoelectric properties of Bi2Te3, Sb2Te3 and Bi2Se3 Single Crystals with Magnetic Impurities 9TH European Conference on Thermo-electrics: ect 2011. AIP Conference Proceedings, Volume 1449, pp. 95-98 (2012).
2. Андреев О.В., Халиков А.И., Лактионов Ф.В., Щурова М.А. Измерение электропроводности и термо-ЭДС: Учебно-методический комплекс. Методические указания для студентов направления 020100.68 «Химия». Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2012, 44 с.
3. А. М. Прохоров Компенсационный метод измерения // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) — 3-е изд. — М: Сов. энциклопедия, 1973. Т. XII. ,624 с.
4. Ганбарова Г.Т., Садыгов Ф.М., Ильяслы Т.М., Исмаилов З.И. Электрофизические свойства твердых растворов на основе Bi2Se3, Кинетика и механизм кристаллизации / Тезисы докладов VIII Межд. Науч. Конф., Иваново, Россия, 2014, с.65-66
5. Ганбарова Г.Т., Садыгов Ф.М., Ильяслы Т.М., Исмаилов З.И., Юсифов Ю.А. Система Bi2Se3-NdSe / Ümummilli Lider Heydar Oliyevin anadan olmasinin 91-ci ildönümüna hasr olunmu§ "Müasir Kimya va bilogiyanin aktual problemlari" beynalxalq elmi konfrans, Ganca, 2014, s 9-13
6. Augustine S., Ampili S., Kang J.K., Mathai E. Structural, electrical and optical properties of Bi2Se3 and Bi2Se(3-X)Tex thin films // Mater. Res. Bull. 2005, v.40,p. 1314-132
7. Абрикосов Н.Х., Банкина В.Ф., Порецкая Я.В. Полупроводниковые халькогениды и сплавы на их основе. М. Наука, 1975, 220с.
