Получение и дилатометрическое исследование халькогенидных полупроводниковых стеклообразных материалов AsxS1-x, AsxSe1-x, GexSe1-x в широком интервале температур

• Автор: Воронова, Анна Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

1.1. Вопросы теории теплового расширения твердых тел и жидкостей. Уравнения Френкеля и Грюнайзена.

1.2. Тепловое расширение халькогенидных

стекол и их расплавов.

1.3. Тепловое расширение халькогенидных

стекол в интервале стеклования

1.4. Термические свойства стекол и

расплавов системы АэБ

1.5. Термические свойства стекол и

расплавов системы АбБе
1.6. Термические свойства стекол и
расплавов системы Бе
ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Получение халькогенидных стекол
систем АэБ и АэБе особой чистоты
2.2. Получение халькогенидных стекол
систем СеБ и СеБе особой чистоты
2.3. Измерение коэффициента объемного термического расширения и плотности сплавов в широком интервале
температур 4
2.4. Статистическая обработка экспериментальных результатов
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ И ИХ РАСПЛАВОВ.
3.1. Тепловое расширение расплавов Аэ
3.2. Тепловое расширение Се.
3.3. Тепловое расширение стекол и расплавов
системы АбБ
3.4. Тепловое расширение и плотность
стекол и расплавов системы АзБе
3.5. Тепловое расширение и плотность
стекол и расплавов системы СеБе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА НА
СВОЙСТВА ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКОЛ И ИХ РАСПЛАВОВ
4.1. Взаимодействие между компонентами в системе АзБ
4.2. Взаимодействие между компонентами в системе АвБе
4.3. Взаимодействие между компонентами в системе СеБе
ГЛАВА 5. ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА СПЛАВОВ ПРИ ПЕРЕХОДЕ
РАСПЛАВСТЕКЛО
5.1. Параметры теории флуктуационного
свободного объема для стекол
системы АэБ
5.2. Параметры теории флуктуационного
свободного объема для стекол
системы АэБе
5.3. Параметры теории флуктуационного свободного объема для стекол системы СеБе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Параметры теории флуктуационного свободного объема для стекол системы Се-Бе. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. Как волноводные и регистрирующие среды эти материалы уже сейчас эффективно используются в интегральной оптике, диодной и лазерной спектроскопии, в пирометрах медицинского назначения, при определении токсичных веществ в газовых и жидких средах [3]. Без ответа остается основной вопрос неупорядоченных систем - вопрос о природе стеклообразного состояния. К числу таких свойств стеклообразных и жидких материалов относятся их термические свойства и, прежде всего, коэффициент объемного термического расширения (КОТР), который может быть измерен в широком интервале температур. По величине изменения КОТР можно судить о процессах, протекающих в расплавах при изменении температуры, о характере взаимодействия между компонентами системы в стеклообразном и жидком состоянии и, наконец, о степени изменения структуры при переходе жидких сплавов в твердое кристаллическое или стеклообразное состояние. Целью работы являлось исследование закономерностей изменения коэффициента объемного термического расширения и плотности мышьяка, германия и сплавов бинарных халькогенидных систем на их основе в широком интервале температур. Азх-х, АвхЗех-х, и Сех3ех-х, при переходе в твердое состояние. Впервые изучена зависимость КОТР и плотности сплавов систем Аз-З(Бе) от температуры в интервале 0— К. В системе АБхЭе^х У расплавов с концентрацией — мол. Аэ выше К обнаружено постепенное уменьшение значений КОТР вплоть до изменения знака, которое объясняется изменением характера химических связей от ковалентного до металлического. Установлена связь между формой изотерм молярного объема двойных жидких систем АвхБх-х/ АэхЭех-х/ и 6ех3ех-х/ структурой сплавов и типом их диаграмм состояния. Разработан новый способ получения особочистых халькогенидных стекол (Патент РФ № 4. Разработано устройство для определения КОТР расплавов Аг и других веществ, подверженных сублимации. Физико-химический подход к получению особочистых халькогенидных стекол систем ОехБх-х и ОвхБех-х. Устройство для определения КОТР расплава Аз. Азх3х-х, АзхЗех-х/ и ОехБех-х методами дилатометрии в широком интервале температур. Апробацииработы. Международной научно-технической конференции «Экологические проблемы и пути их решения в XXI веке: образование, наука, техника». Петербург. С.-; на научном семинаре «Решетка Тарасова и проблемы стеклообразного состояния». Москва. С.3-5; на IV Всероссийской научно-методической конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах». Санкт-Петербург. Санкт-Петербург. С.3-4. Санкт-Петербург. С.1. Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 1 Патент РФ. Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и раздела «Основные результаты и выводы». Содержит 8 страниц машинописного текста, 9 таблиц, рисунка. Список литературы включает 6 наименований. ГЛАВА 1. Вопросы теории теплового расширения. Степень изменения объема тела в процессе его нагревания характеризуется коэффициентом объемного теплового расширения. Коэффициентом объемного теплового расширения (а) называется относительное изменение объема (V) тела при увеличении температуры на один градус. Известно, что на каждую пару атомов, связанных друг с другом химическими связями, действуют притягивающие и отталкивающие силы. Доказательством существования сил притяжения между атомами может служить высокая прочность на разрыв кристаллов, а их сжимаемость свидетельствует о существовании сил отталкивания. Несимметричность результирующего потенциала взаимодействия проявляется в ангармонизме колебаний атомов относительно положения равновесия, и обуславливает изменение объема материалов при изменении температуры. Э.Ферми, Я. И.Френкелем и другими исследователями для построения элементарной теории теплового расширения твердых тел [4-]. Больцмана, г0 - равновесное межатомное расстояние, К - изотермический модуль объемного сжатия. Из уравнения (1. Ь0=0 равен нулю. Р1дт=Г(С9/У), (1. ЭР/5Т)у=-(9У/ЭТ) Р/ (дУ/дР)7= а/х® аК, (1.