Liniya steklovaniya As2S3 na fazovoy P, T -diagramme vplot' do davleniy metallizatsii rasplava

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В большинстве халькогенидных стекол при сжатии, начиная с давлений 1–1.5 ГПа, наблюдается неупругое поведение: размытые структурные превращения со сложной логарифмической кинетикой. В соответствующих расплавах также происходит изменение структуры промежуточного и ближнего порядка, как правило, в диапазоне давлений от 1 до 10 ГПа. В то же время температура стеклования Tg для халькогенидных систем при давлениях выше 1 ГПа ранее никем не исследовалась. В настоящей работе впервые исследовано стеклование в “классическом” стеклообразующем соединении As2S3 при высоком гидростатическом давлении до 5 ГПа, т.е именно в том диапазоне, где наблюдаются размытые превращения и рост химического беспорядка в стекле и в расплаве. При более высоких давлениях начинается плавная металлизация и химическое диспропорционирование расплава, и стекла при охлаждении не образуются. Начальный наклон линии стеклования dTg/dP хорошо согласуется с оценкой из термодинамических соотношений Пригожина – Дэфея. Линия стеклования имеет большую кривизну, резко выполаживается при сжатии вплоть до давления 3 ГПа, а затем переходит к почти линейной зависимости. Отношение температуры стеклования к температуре плавления Tg/Tm для As2S3 падает с давлением от 0.8 до 0.6 при 5 ГПа, что свидетельствует о кардинальном уменьшении склонности к стеклообразованию при сжатии. Обсуждается возможная связь особенностей характера кривой стеклования и превращений в расплаве и стекле при соответствующих давлениях.

References

  1. Sh. Ichihara, A. Komatsu, Y. Tsujita, T. Nose, and T. Hata, Polym. J. 2, 530 (1971). doi: 10.1295/POLYMJ.2.530.
  2. J. Pionteck, Polymers 10, 578 (2018). doi: 10.3390/polym10060578.
  3. A. A. Pronin, M. V. Kondrin, A. G. Lyapin, V. V. Brazhkin, A. A. Volkov, P. Lunkenheimer, and A. Loidl, Phys. Rev. E 81, 041503 (2010); doi: 10.1103/PhysRevE.81.041503.
  4. M. V. Kondrin, A. A. Pronin, and V. V. Brazhkin, J. Phys. Chem. B 122, 9032 (2018); doi: 10.1021/acs.jpcb.8b07328.
  5. C. A. Herbst, R. L. Cook, and H. E. King Jr., Nature 361, 518 (1993); doi: 10.1038/361518a0.
  6. O. B. Tsiok, V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, and L. G. Khvostantsev, Phys. Rev. Lett. 80, 999 (1998); doi: 10.1103/PhysRevLett.80.999.
  7. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, K. Trachenko, O. B. Tsiok, A. G. Lyapin, E. Artacho, M. Dove, G. Ferlat, Y. Inamura, and H. Saitoh, Phys. Rev. Lett. 101, 035702 (2008); doi: 10.1103/PhysRevLett.101.035702.
  8. В. В. Бражкин, О. Б. Циок, Й. Катаяма, Письма в ЖЭТФ 89, 285 (2009); doi: 10.1134/S0021364009050063.
  9. V. V. Brazhkin, E. Bychkov, and O. B. Tsiok, J. Phys. Chem. B 120, 358 (2016); doi: 10.1021/acs.jpcb.5b10559.
  10. В. В. Бражкин, Е. Бычков, О. Б. Циок, ЖЭТФ 150, 356 (2016); doi: 10.7868/S0044451016080162.
  11. V. V. Brazhkin, E. Bychkov, and O. B. Tsiok, Phys. Rev. B 95, 054205 (2017); doi: 10.1103/PhysRevB.95.054205.
  12. В. В. Бражкин, Е. Бычков, О. Б. Циок, ЖЭТФ 152, 530 (2017); doi: 10.7868/S0044451017090103.
  13. V. V. Brazhkin, O. B. Tsiok, Phys. Rev. B 96, 134111 (2017); doi: 10.1103/PhysRevB.96.134111.
  14. О. Б. Циок, В. В. Бражкин, ЖЭТФ 154, 1217 (2018); doi: 10.1134/S0044451018120155.
  15. E. Soignard, O. B. Tsiok, A. S. Tverjanovich, A. Bytchkov, A. Sokolov, V. V. Brazhkin, C. J. Benmore, and E. Bychkov, J. Phys. Chem. B 124, 430 (2020); doi: 10.1021/acs.jpcb.9b10465.
  16. В. В. Бражкин, Е. Бычков, А. С. Тверьянович, О. Б. Циок, ЖЭТФ 157, 679 (2020); doi: 10.31857/S0044451020040112.
  17. О. Б. Циок, В. В. Бражкин, А. С. Тверьянович, Е. Бычков, ЖЭТФ 161, 65 (2022); doi: 10.31857/S0044451022010060.
  18. A. S. Tverjanovich, O. B. Tsiok, V. V. Brazhkin, M. Bokova, A. Cuisset, and E. Bychkov, J. Phys. Chem. B 127, 9850 (2023); doi: 10.1021/acs.jpcb.3c05773.
  19. В. В. Бражкин, И. В. Данилов, О. Б. Циок, Письма в ЖЭТФ 117, 840 (2023); doi: 10.31857/S1234567823110071.
  20. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, A. G. Lyapin, and H. Saitoh, Phys. Rev. B 89, 104203 (2014); doi: 10.1103/PhysRevB.89.104203.
  21. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, M. V. Kondrin, T. Hattori, A. G. Lyapin, and H. Saitoh, Phys. Rev. Lett. 100, 145701 (2008); doi: 10.1103/PhysRevLett.100.145701.
  22. V. V. Brazhkin, M. Kanzaki, K. Funakoshi, and Y. Katayama, Phys. Rev. Lett. 102, 115901 (2009); doi: 10.1103/PhysRevLett.102.115901.
  23. V. V. Brazhkin, Y. Katayama, M. V. Kondrin, A. G. Lyapin, and H. Saitoh, Phys. Rev. B 82, 146202 (2010); doi: 10.1103/PhysRevB.82.140202.
  24. V. V. Brazhkin, I. Farnan, K. Funakoshi, M. Kanzaki, Y. Katayama, A. G. Lyapin, and H. Saitoh, Phys. Rev. Lett. 105, 115701 (2010); doi: 10.1103/PhysRevLett.105.115701.
  25. A. Feltz, Amorphe und Glasartige Anorganische Festktsrper, Wiley-VCH, Akademie, Berlin (1983)
  26. O. Podrazky, I. Kasik, P. Peterka, J. Aubrecht, J. Cajzl, J. Probostova, and V. Matejec, Proc. of SPIE 9450, B1, Photonics, Devices, and Systems VI; 94501A (2015); doi: 10.1117/12.2070351.
  27. A. Kovalskiy, M. Vlcek, K. Palka, Ja. Buzek, J. YorkWinegar, Ju. Oelgoetz, R. Golovchak, O. Shpotyuk, and H. Jain, Applied Surface Science 394, 604 (2017); doi: 10.1016/j.apsusc.2016.10.002.
  28. W. H. Zachariasen, J. Amer. Chem. Soc. 54, 3841 (1932); doi: 10.1021/ja01349a006.
  29. B. A. Joiner and J. C. Thompson, J. Non-Cryst. Sol. 21, 215 (1976); doi: 10.1016/0022-3093(76)90042-9.
  30. В. А. Киркинский, В. Г. Якушев, в сб. Экспериментальные исследования по минералогии (1969–1970), ред. А. А. Годовиков, В. С. Соболев, Сибирское отделение АН СССР, Институт геологии и геофизики, Новосибирск (1971), с. 60; https://www.geokniga.org/bookfiles/geoknigaeksperimentalnye-issledovaniya-po-mineralogii-1969-1970-god.pdf.
  31. L. G. Khvostantsev, L. F. Vereshchagin, and A. P. Novikov, High Temp.-High Press. 9, 637 (1977).
  32. L. G. Khvostantsev, V. N. Slesarev, and V. V. Brazhkin, High Press. Res. 24, 371 (2004); doi: 10.1080/08957950412331298761.
  33. E. Williams and C. A. Angell, J. Phys. Chem. 81, 232 (1977); doi: 10.1021/j100518a010.
  34. Г. М. Орлова, В. А. Муромцев, Физика и химия стекла 5, 361 (1979).
  35. В. А. Ананичев, А.И. Демидов, А.Н. Кудрявцев, Физика и химия стекла 11, 215 (1985).
  36. K. Ramesh, N. Naresh, Pumlianmunga, and E. S. R. Gopal, Key Engineering Materials 702, 43 (2016); doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/KEM.702.43' target='_blank'>www.scientific.net/KEM.702.43.
  37. K. Ramesh, J. Phys. Chem. B 118, 8848 (2014); doi: 10.1021/jp504290z.
  38. S. J. Rzoska, Frontiers in Materials 4, 33 (2017); doi: 10.3389/fmats.2017.00033.
  39. C.A. Angell, Science 267, 1924 (1995); doi: 10.1126/science.267.5206.1924.
  40. N. B. Bolotina, V. V. Brazhkin, T. I. Dyuzheva, Y. Katayama, L. F. Kulikova, L. V. Lityagina, N. A. Nikolaev, Письма в ЖЭТФ 98, 608 (2013); doi: 10.1134/S0021364013220025.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».