ОСОБЛИВОСТІ ВИРОЩУВАННЯ МОНОКРИСТАЛІВ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ В СИСТЕМАХ Ag6PS5I‒Ag7GeS5I ТА Ag7SiS5I‒Ag7GeS5I

Анотація

Застосування інноваційних рішень, які є технічно – обґрунтованими та економічно-прийнятними із використанням екологічно безпечних компонентів є одним з ключових моментів, на сучасному етапі розвитку людства з розповсюдження ідей ефективного використання енергоресурсів. Суперіонні провідники займають чільне місце у вирішенні проблем енергозберігаючих технологій, оскільки є матеріалами для створення на їх основі електрохімічних сенсорів і твердотільних джерел енергії. Тетрарні срібловмісні сполуки структури аргіродиту Ag₆PS₅I, Ag₇SiS₅I та Ag₇GeS₅I володіють рядом переваг, зокрема хімічною стабільністю, високими значеннями іонної провідності, здатністю утворювати широкі ряди твердих розчинів за рахунок структурних особливостей.

Дана робота присвячена розробці та оптимізації технології одержання якісних монокристалічних зразків твердих розчинів на основі сполук структури аргіродиту, що утворюються в системах Ag₆PS₅I‒Ag₇GeS₅I та Ag₇SiS₅I‒Ag₇GeS₅I.

Синтез твердих розчинів досліджуваних систем здійснювали прямим однотемпературним методом з попередньо отриманих тетрарних сполук артгентуму Ag₆PS₅I, Ag₇SiS₅I та Ag₇GeS₅I. Максимальна температура синтезу складала 1273 K (витримка 72 год). Охолодження до експериментально підібраних температур відпалу 733 K (Ag₆PS₅I‒Ag₇GeS₅I) та 873 K (Ag₇SiS₅I‒Ag₇GeS₅I) проводили зі швидкістю 100 K/год. Відпал тривав 120 год.

Вирощування монокристалів твердих розчинів на основі тетрарних сполук артгентуму Ag₆PS₅I, Ag₇SiS₅I та Ag₇GeS₅I здійснювали методом спрямованої кристалізації з розчину-розплаву за Бріджменом. Ріст монокристалів проходив в тризонній ростовій печі у кварцовому контейнері з конусоподібною нижньою частиною. Встановлено оптимальні технологічні режими вирощування монокристалів твердих розчинів систем Ag₆PS₅I‒Ag₇GeS₅I та Ag₇SiS₅I‒Ag₇GeS₅I. В результаті проведених досліджень отримано монокристалічні зразки складу Ag_6+x(P_1-xGe_x)S₅I (х=0.25, 0.5, 0.75) та Ag₇(Si_1-xGe_x)S₅I (х=0.2, 0.4, 0.6, 0.8) темно-сірого кольору з металевим блиском довжиною 30-40 мм і діаметром 10-12 мм.