DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2012.31.71-78

Область структурної кореляції в стеклах (GeS2)x(As2S3)1-x

А. Б. Кондрат, Н. И. Попович, В. М. Мица, Н. Д. Савченко

Анотація


Представлені результати експериментального і теоретичного дослідження механічних параметрів стекол (GeS2)x(As2S3)1-x (x = 0 - 0.8), а саме модуля пружності, модуля Юнга, адіабатичного стиску, коефіцієнту Пуассона, параметра відносного зміщення (x), термодинамічного (gth) й акустичного (ga) коефіцієнтів Грюнейзена, а також області структурної кореляції (L). Пружні властивості визначалися шляхом вимірювання поздовжньої і поперечної складових швидкості поширення ультразвуку в стеклах. Радіус структурної кореляції (L) розраховувався за даними Раман-спектроскопічного дослідження стекол для x = 0 - 1.0. Встановлено, що пружні сталі мають мінімальне значення для стекол GeS2 і змінюються із збільшенням концентрації дисульфіду германію в межах 6.3 ¸ 8.3 ГПа для модуля зсуву, 16.7 ¸ 21.1 ГПа для модуля Юнга та 79 ¸ 95 ГПа для адіабатичного стиску, тоді як коефіцієнт Пуассона зменшується при збільшенні х від 0.28 до 0.17. Параметри x, gth і ga також мають тенденцію до зменшення із зростанням х в межах 0.48 ¸ 0.31, 0.55 ¸ 0.05 і 2.6 ¸ 1.5 відповідно. Розмір області структурної кореляції збільшується із збільшенням концентрації GeS2 від 1.4 до 1.7 нм.


Ключові слова


Халькогенідні стекла; Модуль пружності; Модуль Юнга; Адіабатичний стиск; Коефіцієнт Пуассона; Параметр відносного зміщення; Термодинамічний й акустичний коефіцієнт Грюнейзена; Область структурної кореляції

Повний текст:

PDF PDF (Русский)

Посилання


Андриеш А.М. Халькогенидные стёкла в оптоэлектронике // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т.32. – № 8. – С. 970-975.

Holomb R., Mitsa V., Johansson P., Veres M. Boson peak in low-frequency Raman spectra of AsxS100-x glasses: nanocluster contribution // Phys. Status Solidi C. – 2010. – 7. - 3–4. – P. 885-888.

Kondrat O., Popovich N., Holomb R., Mitsa V., Petrachenkov O., Koós M., Veres M. Ab initio calculations and the effect of atomic substitution in the Raman spectra of As(Sb,Bi) 2S3 films // Phys. Status Solidi C. – 2010. – 7. - 3–4. – Р. 893-896.

Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела: пер. с нем. – М.: Мир, 1986. – 558 с.

Harrison W.A. Interatomic interactions covalent and ionic solids // Phys.Rev. B. – 1990. – 41. – P. 6008-6019.

Harrison W.A. New tight-binding parameters for covalent solids obtained using Louie peripheral states // Phys. Rev. B. – 1981. – 24. – P. 5835-5843.

Harrison W.A. Elementary Electronic Structure. – New Jersey, London, Singapore, Shanghai, Hong Kong, Taipei, Chennai: World Scientific Publishing Co., 2004. – 838 p.

Petri L., Salmon P.S. A neutron diffraction study of glassy GeS2 // J. of Non – Cryst. Solids. – 2001. – V. 293-295. – № 1. – P. 169-174.

Armand P., Ibanez A., Dexpert H. and Philippot E. Short and medium range order in germanium sulfide glasses: a low temperature X-ray absorption spectrosco¬py study // J. Non-Cryst. Sol. 1992. – 139. – P. 137-145.

Feltz A., Pohle M., Steil H. and Herms G. Glass formation and properties of chalcogenide systems XXXI. RDF studies on the structure of vitreous GeS2 and GeSe2 // J. Non-Cryst. Sol. – 1985. – 69. – P. 271-282.

Červinka L., Bergerová J. and Tichý L. X-ray analysis of the structure of Ge-Bi-S glasses // J. of Non-Cryst. Sol. – 1995. – 192 & 193. – P. 45-48.

Yang C.Y., Paesler M.A. and Sayers D.E. Determination of bond strengths of arsenic and arsenic chalcogen compounds using the temperature dependence of extended x-ray-absorption fine structure // Phys. Rev. B. – 1987. – 36(2). – P. 980-988.

Červinka L., Hrubý A. Structure of amorphous and glassy Sb2S3 and its connection with the structure of As2X3 arsenic chalcogenide glasses // J. Non-Cryst. Sol. – 1982. – 48. – P. 231-264.

Durand J.M., Lippens P.E., Oliver-Fourcade J. and Jumac J.C. A structural study of glasses in the As2S3, Sb2S3, Tl2S system // J. Non-Cryst. Sol. – 1995. – 192&193. – P. 364-368.

El Idrissi M.A., Raghni R., Lippens P.E., Oliver-Fourcade J. and Jumac J.C. J. Non-Cryst. Sol. 192&193, 191 (1995).

Nemanich R.J. Low-frequency inelastic light scattering from chalcogenide glasses and alloys // Phys. Rev. B. – 1977. – 16(4). – P. 1655-1674 (1977).

Brassington M.P., Miller A.J. and Sauders G.A. Higher order elasticity of amorphous As2S3 // Phil. Mag. – 1981. – 43(6). – P. 1049-1063.

Ota R. and Kunugi M. J. Temperature and pressure dependence of the elastic property of GeS2 glass // J. Phys. Chem. Solids. 38, 9 (1977).

Lucovsky G., Nemanich R.J., Solin S.A. and Keezer R.C. Coordination Dependent Vibrational Properties of Amorphous Semiconductor Alloys // Solid State Comm. – 1975. – 17. – P. 1567.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

ISSN: 2415-8038 (Print).