ВЗАЄМОДІЯ КОМПОНЕНТІВ У СИСТЕМІ Ag(2-х)SbхP2хSe(1+5х) (0˂х˂1)

Анотація

Система Ag_(2-х)Sb_хP_2хSe_(1+5х) (0˂х˂1), на основі бінарної сполуки Ag₂Se та тетрарної AgSbP₂Se₆ реалізується у почетверній системі Ag–Sb–P–Se. Вихідними компонентами для синтезу зразків у системі були попередньо синтезовані Ag₂Se та AgSbP₂Se₆. Вихідні компоненти синтезували із елементарних компонентів високої чистоти взятих у стехіометричних співвідношеннях прямим однотемпературним методом у вакуумованих до 0,13 Па кварцових ампулах. Температура синтезу була на 40-50 K вище температури плавлення компонентів, включно з проміжними продуктами.

Ідентифікацію сполук здійснювали диференціальним термічним (ДТА) та рентгенівським фазовим (РФА) аналізами. На термограмі сполуки Ag₂Se спостерігалося два ендотермічні ефекти: при 402±5K, що відповідає поліморфному перетворенню Ag₂Se та при 1165 K, що відповідає плавленню Ag₂Se. На термограмі AgSbP₂Se₆ спостерігався один ендотермічний ефект при 740±5K. Дані ДТА для обох сполук добре узгоджувалися із літературними та підтвердили конгруентний характер їх плавлення.

За результати РФА встановлено, що нами одержано тригональну модифікацію AgSbP₂Se₆ та низькотемпературну – Ag₂Se. Одержані дифрактограми повністю узгоджувалися із розрахованими за літературними даними дифрактограмами.

Синтез дев'яти зразків (х = із 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 0.9, 0.95) здійснювали за подібною до синтезу вихідних сполук методикою із попередньо синтезованих Ag₂Se та AgSbP₂Se₆. Максимальна температура синтезу становила 1250 K, і витримка при цій температурі – 72 години. До температури відпалу (573 K) охолодження здійснювали із швидкістю 70 K/год. Тривалість відпалу була 240 годин. Отримані зразки досліджували методами ДТА та РФА (ДРОН 4.07, CuK_α випромінювання).

Термограми зразків системи Ag_(2-х)Sb_хP_2хSe_(1+5х) (0˂х˂1) характеризувалися значною кількістю термічних ефектів, що є свідченням складної фізико-хімічної взаємодії в досліджуваній системі. Результати РФА показали, що дифрактограми зразків характеризуються наявністю рефлексів, що не належать вихідним компонентам. З метою уточнення характеру взаємодії у системі Ag_(2-х)Sb_хP_2хSe_(1+5х) було додатково синтезовано зразки з х=0.11 та х=0.33. Шляхом співставлення експериментальних дифрактограм із розрахованими за літературними даними для сполук, що реалізуються в почетверній системі Ag–Sb–P–Se та для відповідних фазових сумішей, було встановлено фазовий склад та запропоновано механізм взаємодії при синтезі із Ag₂Se та AgSbP₂Se₆ у системі Ag_(2-х)Sb_хP_2хSe_(1+5х) (0˂х˂1).

Згідно отриманих даних у системі Ag_(2-х)Sb_хP_2хSe_(1+5х) реалізуються п’ять фазових областей: одна двофазна (Ag₄P₂Se₆ та AgSbSe₂,при х=0.33), дві трьохфазні (Ag, Ag₇PSe₆ та AgSbSe₂, при х=0.11 і Ag₄P₂Se₆, AgSbSe₂ та AgSbP₂Se₆, при 0.33˂х˂1), дві чотирьохфазні (Ag, Ag₂Se, Ag₇PSe₆ та AgSbSe₂, при 0˂х˂0.11 і Ag, Ag₇PSe₆, Ag₄P₂Se₆ та AgSbSe₂, при 0.11˂х˂0.33).