Фазовые отношения в системе Si–Sn–As
Аннотация
Цель работы заключалась в исследовании фазовых отношений в трехкомпонентной системе Si–Sn–As: установлении секущих разрезов, построении схемы фазовых равновесий, определении температуры нонвариантных превращений.
Трехкомпонентные сплавы были получены прямым синтезом из простых веществ и подвергались длительному твердофазному отжигу. Методами рентгенофазового и дифференциального термического анализа были исследованы сплавы четырех политермических разрезов системы Si–Sn–As. Результаты порошковой рентгеновской дифракции позволили установить, что фазовое субсолидусное разграничение осуществляют сечения SnAs–SiAs2, SnAs–SiAs, Sn4As3–SiAs и Sn4As3–Si.
По результатам эксперимента с учетом теоретического анализа предложена схема фазовых равновесий в системе, предполагающая реализацию эвтектического и четырех перитектических нонвариантных равновесий; методом дифференциального термического анализа определена температура этих четырехфазных превращений.
Установлено, что протяженных твердых растворов в системе не образуется, лишь на основе моноарсенида олова вдоль разреза SnAs–SiAs2 образуется твердый раствор замещения шириной не менее 3 мол. %.
Скачивания
Литература
Ugai Ya. A., Miroshnichenko S. N., Goncharov E. G. Study of the P-T-x diagram of the Si-As system*. Inorganic Materials. 1974;10(10): 1774–1777. (In Russ.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29085699
Ugai Ya. A., Popov A. E., Goncharov E. G., Lukin A. N., Samoilov A. M. Electrophysical properties and homogeneity region of germanium arsenide*. Inorganic Materials. 1983;19(2): 190–192. (In Russ.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29095704
Goncharov E. G., Gladyshev N. F., Ugai Ya. A. Physicochemical nature of intermediate phases in the germanium – arsenic system*. Russian Journal of Inorganic Chemistry. 1977;22(7): 1951–1956. (In Russ.). Available at: https://w w w.eli-brary.ru/item.asp?id=29091830
Goncharov E. G., Popov A. E., Zavrazhnov A. Yu. Semiconducting phosphides and arsenides of silicon and germanium. Inorganic Materials. (In Russ.). 1995;31(5): 579–591. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29113633
Cheng A-Q., He Z., Zhao J., Zeng H., Chen R-Sh. Monolayered silicon and germanium monopnictide semiconductors: excellent stability, high absorbance, and strain engineering of electronic properties. ACS Applied Materials & Interfaces. 2018;10(6): 5133–5139. https://doi.org/10.1021/acsami.7b17560
Zhou L., Guo Y., Zhao J. GeAs and SiAs monolayers: Novel 2D semiconductors with suitable band structures. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. 2018;95: 149–153. https://doi.org/10.1016/j.physe.2017.08.016
Ramzan M. S., Bacic V., Jing Y., Kuc A. Electronic properties of a new family of layered materials from groups 14 and 15: first-principles simulations. The Journal of Physical Chemistry C. 2019;123(41): 25470–25476. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b07068
Barreteau C., Michon B., Besnard C., Giannini E. High-pressure melt growth and transport properties of SiP, SiAs, GeP, and GeAs 2D layered semiconductors. Journal of Crystal Growth. 2016;443(1): 75–80. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.03.019
Reddy P. V. S., Kanchana V., Millichamp T. E., Vaitheeswaran G. , Dugdale S. B. Enhanced superconductivity in the high pressure phase of SnAs studied from first principles. Physica B: Condensed Matter. 2017;505: 33–40. https://doi.org/10.1016/j.physb.2016.10.026
Ma Z., Zhuang J., Zhang X., Zhou Zh. SiP monolayers: New 2D structures of group IV–V compounds for visible-light photohydrolytic catalysts. Frontiers of Physics. 2018;13(138104). https://doi.org/10.1007/s11467-018-0760-8
Shojaei F., Mortazavi B., Zhuang X., Azizi M. Silicon diphosphide (SiP2) and silicon diarsenide (SiAs2): Novel stable 2D semiconductors with high carrier mobilities, promising for water splitting photocatalysts. Materials To day Energy. 2020;16(100377). https://doi.org/10.1016/j.mtener.2019.100377
Kamali A. R., Fray D. J. Tin-based materials as advanced anode materials for lithium ion batteries: a review. Reviews on Advanced Materials Science. 2011;27: 14–24. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16869557
Kathleen L. Synthesis and characterization of tetrel pnictides and compounds in the lithium-tetrelarsenic system. University of California. Davis ProQuest Dissertations Publishing: 2016. 136 p. Available at: https://www.proquest.com/openview/6c5577b9817fa2c2864fdeda33e2acfb/1?cbl=18750&diss=y&loginDi
splay=true&pq-origsite=gscholar
Woo K. E., Dolyniuk J. A., Kovnir K. Superseding van der Waals with electrostatic interactions: Intercalation of Cs into the interlayer space of SiAs2. Inorganic Chemistry. 2019;58(8): 4997–5005. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b00017
Semenova G. V., Goncharov E. G. Solid solutions with the participation of elements of the fifth group*. Moscow: Izd. MFTI Publ.; 2000. 160 p. (In Russ.) Available at: https://w w w.elibrar y.ru/item.asp?id=25882424
Kononova E. Y., Sinyova S. I., Semenova G. V., Sushkova T. P. Phase equilibria in the Sn–As–Ge and Sn–As–P systems. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2014;117(3): 1171–1177. https://doi.org/10.1007/s10973-014-3883-3
Olesinski R. W., Abbaschian G. J. The As−Si (arsenic-silicon) system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1985;6(3): 254–258. https://doi.org/10.1007/BF02880410
Gokcen N. A. The As-Sn (tin-arsenic) system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1990;11(3): 271–278. https://doi.org/10.1007/BF03029298
Kovnir K., Kolen’ko Y. V., … Shevelkov A. V. Sn4As3 revisited: Solvothermal synthesis and crystal and electronic structure. Journal of Solid State Chemistry. 2009;182(3): 630–639. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2008.12.007
Olesinski R. W., Abbaschian G. J. The Si−Sn (silicon−tin) system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams; 1984;5: 273–276. https://doi.org/10.1007/BF02868552
Copyright (c) 2023 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
