КВАЗІБІНАРНІ ПЕРЕРІЗИ В СИСТЕМІ Tl-Sb-P-Se

Анотація

Метою даної роботи було встановлення квазібінарних перерізів на основі тетрарної фази TlSbP₂Se₆ в системі Tl – Sb – P – Se. Для цього необхідно було провести як аналіз літературних даних, так і проведення експериментального дослідження методом Гютлера. В ході дослідження враховувалися лише складні, термічно стабільні сполуки, які реалізуються в системі Tl – Sb – P – Se, а саме: 3 бінарні (Tl₂Se, TlSe плавляться конгруентно при 661 K та 603 K та Sb₂Se₃, з температурою конгруентного плавлення 863 K), 5 тернарних (TlSbSe₂ (Т_пл = 748 K) і Tl₉SbSe₆ (Т_пл = 743 K) на перерізі Tl₂Se–Sb₂Se₃ тернарної системи Tl–Sb–Se; Tl₄P₂Se₆ (Т_пл = 758 K) та Tl₃PSe₄ (Т_пл = 738 K) у потрійній системі Tl–P–Se та Sb₄(P₂Se₆)₃ (Т_пл = 652 K) у потрійній системі Sb–P–Se) та тетрарна TlSbP₂Se₆.

Таким чином, за участю TlSbP₂Se₆ і складних сполук в системі можливим є формування восьми квазібінарних систем. Три (TlSbP₂Se₆ – Tl4P₂Se₆, TlSbP₂Se₆ – Sb₄(P₂Se₆)₃, TlSbP₂Se₆ – Tl₃PSe₄) із восьми можливих квазібінарних систем за участю TlSbP₂Se₆, не перетинають перерізи на основі стабільних сполук і є квазібінарними відповідно до правил поліедрації. Квазібінарність інших п'яти перерізів вимагала експериментального дослідження. Для цього необхідно було провести синтез і фазовий аналіз зразків у точках перетину відповідних перерізів. Синтез зразків проводили у вакуумованих до 0,13 Па кварцових ампул. Максимальна температура перевищувала на 50 K температуру плавлення найбільш тугоплавкого компонента і становила 900 К. Відпал проводили при 573 K протягом 10 днів. Зразки загартовували у крижану воду. Отримані зразки досліджували методом рентгенівської порошкової дифракції.

Фазовий аналіз зразків, що лежать в точках перетину можливих квазібінарних перерізів, підтвердив квазібінарність лише двох (TlSbP₂Se₆ – TlSbSe₂ і TlSbP₂Se₆ – Sb₂Se₃) з п'яти можливих систем на основі TlSbP₂Se₆. Додатково встановлена квазібінарність систем Tl₄P₂Se₆ – TlSbSe₂ та Tl₃PSe₄ – Sb₄(P₂Se₆). Узагальнення цих даних дозволило встановити ряд квазіпотрійних систем.

До квазіпотрійних систем відносять системи сформовані трьома квазібінарними системами. За результатом аналізу одержаних та літературних даних щодо взаємодії у системі Tl–Sb–P–Se потрійні системи на основі складних сполук можна умовно поділити на утворені перерізами квазібінарність яких встановлена експериментально (TlSbP₂Se₆–TlSbSe₂–Sb₂Se₃ та TlSbP₂Se₆–Tl₄P₂Se₆–TlSbSe₂) та сформовані перерізами квазібінарність яких випливає із загальних правил поліедрації. Слід зауважити, що для останніх також необхідним є експериментальне підтвердження квазібінарності системоформуючих перерізів.