Термодинамические основы направленного синтеза нестехиометрических кристаллов с летучими компонентами

• Автор: Гуськов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 301 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ДАВЛЕНИЕ ПАРА В ИССЛЕДОВАНИЯХ ФАЗОВЫХ

РАВНОВЕСИЙ И НЕСТЕХИОМЕТРИИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1.1 Экспериментальные исследования нестехиометрии кристаллов методом статической тензиметрии
1.2 Тензиметрическое исследование состава пара над нестехиометрическими кристаллами, отклонений от стехиометрии и фазового и компонентного составов образцов

1.3 Тензиметрическое исследование термодинамики нестехиометрических кристаллов

1.4 Термодинамические исследования в создании основ направленного синтеза нестехиометрических кристаллов
ГЛАВА 2. Р-Т-Х РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ ЦИНК-МЫШЬЯК И ТЕНЗИМЕТРИЧЕСКОЕ СКАНИРОВАНИЕ ОБЛАСТИ ГОМОГЕННОСТИ АРСЕНИДА ЦИНКА гпзАя?

2.1 Экспериментальные методы и исходные вещества

2.2 Фазовые равновесия в системе цинк-мышьяк
Т-Х проекция
Р-Т проекция
Фазовый а-р переход в ZnзЛs2
2.3 Область гомогенности Р~2пзАз2
2.4 Термодинамика сублимации арсенидов цинка

ГЛАВА 3. МОНОВАРИАНТНЫЕ И НОНВАРИАНТНЫЕ РАВНОВЕСИЯ
В СИСТЕМЕ Ва-Си-02 И КИСЛОРОДНАЯ НЕСТЕХИОМЕТРИЯ YBa2Cu307.x
3.1 Фазовые равновесия в системе Ва-Си
3.2 Нестехиометрия YBa2Cu307,x
ГЛАВА 4. ТЕЛЛУРИДЫ КАДМИЯ И ЦИНКА
4.1 Теллурид кадмия
Р-Т-Х диаграмма
Область гомогенности
Парциальные термодинамические свойства
4.2 Теллурид цинка
4.3 Фазовый и компонентный анализ образцов CdTe
ГЛАВА 5. ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ КАДМИЙ-ЦИНК-ТЕЛЛУР
5.1 Р-Тпроекция системы кадмий-цинк-теллур
5.2 Квазибинарный разрез CdTe-ZnTe
5.3 Нестехиометрия твердых растворов Cdi.xZnxTej±s
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Создание высокоэкономичных способов получения новых материалов, обеспечивающих потребности общества в различных областях человеческой деятельности - от национальной безопасности и космических исследований до экологии и охраны здоровья - представляет важную научно-техническую задачу. В первую очередь это касается материалов твердотельной электроники на основе кристаллических полупроводниковых и оксидных соединений переменного состава. Поиск путей синтеза материалов с необходимым комплексом свойств обычно основывается на методе «проб и ошибок». Результатом является низкий выход материалов с нужными характеристиками, приводящий к высоким затратам. Фундаментальные термодинамические исследования позволяют, если и не полностью отказаться от эмпирического подхода, то, по крайней мере, существенно ограничить круг поиска необходимых параметров, переводя процесс синтеза в область направленного протекания. Главной проблемой является необходимость очень точно контролировать состав нестехиометрических кристаллов, поскольку их свойства сильно изменяются в пределах нередко очень узкой области гомогенности. Ее протяженность определяется температурой, характером химической связи и свободными энергиями Гиббса образования соединения и равновесных с ним фаз. В пределах максимальных отклонений от стехиометрии соединения переменного состава являются твердыми растворами собственных компонентов. Термодинамическая активность компонентов зависит от состава, а отражением активности являются парциальные давления компонентов. При наличии в составе соединения летучих компонентов их парциальные давления при высокотемпературном синтезе достигают значительных величин.

Рис. 1.11. Р-Т-Хдиаграмма системы Zn-P [30].