ТРІАНГУЛЯЦІЯ СИСТЕМИ Cu-Sn-Se

Анотація

Купрум-вмісні сполуки проявляють широке спектр властивостей, серед яких термоелектричні, фотоелектричні, оптичні магнітні, суперіонні, надпровідні та ін., що визначає області їх практичного використання. Останні роки активно проводяться дослідження складних селенідів купруму як перспективних термоелектричних (ТЕ) матеріалів, що зумовлено їх перевагами над традиційними ТЕ матеріалами. Подібно до бінарного Cu₂Se тернарні селеніди володіють низькою фононною теплопровідністю та високою електропровідністю і термоелектричною добротністю. Зазвичай купрум-вмісні сполуки відносяться до провідників р-типу та кристалізуються у чотирьох основних структурних типах серед яких варто виокремити фази з алмазоподібною структурою. Дані, щодо характеру фізико-хімічної взаємодії у системі Cu–Sn–Se обмежені та суперечливі. Зважаючи на це, актуальним є проведення тріангуляції  потрійної системи Cu–Sn–Se, що є першим етапом дослідження багатокомпонентних систем.

Досліджувані сплави системи Cu–Sn–Se одержували сплавлянням елементарних компонентів високої чистоти у вакуумованих кварцових ампулах. Одержані сплави досліджували за допомогою рентгенівського фазового (РФА) та диференційного термічного (ДТА) аналізів. За температури гомогенізуючого відпалу (170°С) у досліджуваній потрійній системі Cu–Sn–Se існують сім бінарних Cu₂Se, CuSe, CuSe₂, Cu₆Sn₅, Cu₃Sn, SnSe, SnSe₂ і одна тернарна фаза Cu₂SnSe₃. Існування тернарної фази Cu₂SnSe₄ не підтверджено, оскільки сплав, що відповідає її стехіометричному складу є сумішшю Cu₂SnSe₃ та Se. Для встановлення квазіподвійних перерізів системи Cu–Sn–Se проводили синтез та фазовий аналіз лише значущих точок, що знаходяться в областях найбільшої інформативності. Це забезпечує встановлення характеру максимальної кількості перетинаючих перерізів при мінімальній кількості синтезів. За результатами фазового аналізу у комбінації з літературними даними проведено тріангуляцію системи Cu–Sn–Se при 170°С. Підтверджено квазіподвійність перерізів Cu₂Se–SnSe, Cu₂Se–SnSe₂, Cu₂SnSe₃–Se, Cu₂SnSe₃–SnSe, Cu₆Sn₅–SnSe, Cu₃Sn–SnSe і Cu₃Sn–Cu₂Se та вперше встановлено квазібінарність перерізів Cu₂SnSe₃–CuSe та Cu₂SnSe₃–CuSe₂.

Ключові слова: тріангуляція; квазіподвійний переріз; фазовий аналіз.