I BÖLMƏ OPTO NANOELEKTRONİKA - Bakı Dövlət Universiteti

Fizikanın müasir problemləri VI Respublika konfransı
изучение поведения различных примесей в решетке TlInTe
2
. В работах [1] выполнен
синтез и в некоторых случаях детально исследованы физико-химические [2], электрофизические
[3] и теплофизические свойства сплавов системы TlInX VI 2 -TlLnX VI 2 , где
Ln - лантаноиды. X VI 2 -S, Se,Tl. Показано существование в этих системах широких
областей растворимости на основе исходных соединений типа TlInX VI 2 . Однако в
литературе не имеются сведения по рентгенографическому и электрофизическому
исследованию сплавов системы TlInTe2
-TlGdTe 2
.
Цель данной работы -получить твердые растворы TlIn1 − xGd
xTe2
и методами
дифференциально термического анализа (ДТА), рентгенофазового анализа (РФА) и
исследованием электрических свойств подтвердить их индивидуальность и определить
параметры их элементарных ячеек.
Синтез сплавов системы проводился следующим образом: исходные элементы,
загруженные в вакуумированную до ~ 0,01 Па ампулу из плавленого кварца, помещали
в печь, заранее нагретую до 1220 К. С увеличением количества гадолиния время
выдержки увеличивается от 5 до 6 ч. Гомогенизирующий отжиг проводили при 1250
– 1350 К в течении недели. Образцы системы TlInTe2 − TlGdTe2
готовили путем
сплавления соединения TlInTe
2
и TlGdTe
2
в разных состояниях. При этом температуру
в печи повышали со скоростью 30 – 60 К/ч до 1150 – 1250 К. Ампулу выдерживали
при этой температуре 4 – 5 ч. и медленно охлаждали до температуры отжига,
определенной предварительно по кривым ДТА. Сплавы, содержащие до 10 мол %
TlGdTe
2
, отжигали при 600 – 650 К в течении 60 ч, а сплавы с концентрацией TlGdTe
2
10 – 60 мол % - при 850 – 900 К в течении 140 ч, далее температуру снижали до
комнатной со скоростью 10 – 15 К/ч. Полученные образцы оказались плотными ,
хорошо сформированными и приобрели свойственную им окраску. Синтезированы
сплавы TlIn1 − xGd
xTe2
, где 0 ≤ х≤ 0,10, TlInGdTe
4
и TlGdTe
2
.
Для проведения рентгенографических исследований методом Бриджмена
выращены монокристаллы сплавов системы TlInTe2 − TlGdTe2
. Скорость
перемещения ампулы с расплавом составляла 2,5 мм/ч. При выращивании
монокристаллов TlIn1 − xGd
xTe2
температуру высокотемпературной зоны варьировали
от 1000 – 1300 К.
По результатам дифференциально – термического, микроструктурного и
рентгенофазового анализов исследуемых сплавов были построены диаграммы
состояния систем TlInTe2 − TlGdTe2
. При соотношении исходных компонентов 1:1
образуется новая конгурэнтно плавящаяся при 1265 К четверная фаза Tl 2InGdTe4
В интервале 0 – 10 мол % TlGdTe
2
наблюдается область твердых растворов
замещения. Область растворимости в этой системе подтверждена также
микроструктурными и рентгенофазовыми анализами. С помощью рентгенофазового
анализа выявлено, что в твердых растворах при частичном замещении атомов индия
атомами гадолиния параметры тетрагональной ячейки увеличиваются по закону
аддитивности, что, по-видимому, связано с различием ионных радиусов индия и
гадолиния.
В результате проведенного рентгенографического исследования монокристаллов
TlIn1 − xGd
xTe 2
установлено, что при замещении атомов индия атомами гадолиния в
интервале 0-10 мол % TlGdTe
2
образуются твердые растворы замещения. В области
растворимости отклонения от закона Вегарда не наблюдали. Сплавы с TlInTe
2
, так же
как соединение TlInTe
2
, кристаллизуются в тетрагональной сингонии , и происходящие