ЗАКОНОМІРНОСТІ ЗМІНИ ТА ПРОГНОЗ ПОКАЗНИКІВ ТЕМПЕРАТУРИ ПЛАВЛЕННЯ І ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНОЇ ДОБРОТНОСТІ СПОЛУК ТИПУ Tl4BIVC3 I Tl9BVC6 (BIV – Si, Ge, Sn, Pb; BV – P, As, Sb, Bi; C – S, Se, Te)

Анотація

Робота є продовженням систематичного дослідження кристалохімічних аналогів сполук типу Tl₅Te₃ з тетрагональною структурою, що кристалізуються в просторових групах I4/mcm або P4/ncc. Дослідження, що проводиться співробітниками ДВНЗ «Ужгородський національний університет» протягом останніх десятиріч, виявило, що згадані сполуки проявляють низку фізичних властивостей, перспективних для практичного використання в сучасній техніці. Предметом цієї роботи став взаємозв'язок деяких фізико-хімічних властивостей тернарних халькогенідних сполук типу Tl₄B^IVC₃ і Tl₉B^VC₆ (B^IV – Si, Ge, Sn, Pb; B^V – P, As, Sb, Bi; C – S, Se, Te) із середнім зарядом їхніх атомних ядер. Деякі із представлених у роботі прогнозних величин температури плавлення можуть відповідати температурі перитектичного (або іншого типу) перетворення, оскільки характер утворення та властивості зазначеного типу сполук на сьогодні ще не досліджені.

Уперше за результатами узагальнення літературних відомостей, детального аналізу та висновків із них встановлено прогнозні показники температури плавлення для 24 халькогенідних сполук складів Tl₄B^IVC₃ (І) і Tl₉B^VC₆ (ІІ). Виділено п’ять окремих груп тернарних халькогенідів обох типів із прямолінійною залежністю зміни властивостей у координатах Т_пл – Z_сер, до яких входять аналоги з обома просторовими групами – P4/ncc та I4/mcm. Встановлено граничний діапазон величин Z_сер трансформації вищезгаданих сполук із просторової групи P4/ncc в групу I4/mcm; визначений діапазон знаходиться у межах значень Z_сер  60-62. Тернарні сполуки Tl₉P(As,Sb,Bi)S₆, Tl₉P(As)Se₆, Tl₄Si(Ge,Sn,Pb)S₃ і Tl₄Si(Ge,Sn)Se₃ віднесено до просторової групи P4/ncc, тоді як халькогеніди Tl₉P(As,Sb,Bi)Te₆, Tl₉Sb(Bi)Se₆, Tl₄Si(Ge,Sn,Pb)S₃ та Tl₄PbSe₃ – до просторової групи I4/mcm.

Відмічено чітку тенденцію до зростання величини термоелектричної добротності Z_т для окремо взятих тіо-, селено- та телуропохідних сполук при взаємозаміщеннях елементів Si→Ge→Sn→Pb. Аналогічні зміни Z_т встановлено також для переважної більшості сполук типу (ІІ) при переходах P→As→Sb→Bi. Виняток із зазначеної тенденції складають тіо-, селено- і телуропохідні бісмуту.