Вплив тиску на діелектричні властивості кристалів TlIn(S0.97Se0.03)2.

На рис.3.2. наведено температурні залежності діелектричної проникності кристалів TlIn(S0.97Se0.03)2при різних значеннях гідростатичного тиску. При збільшенні тиску, даний фазовий перехід Т1 зміщується в область вищих температур. В інтервалі тисків ратм p > 0.55ГПа зсув максимуму описується лінійним законом з коефіцієнтом . При цьому величина max незначно зменшується, і аномалії дійсної та уявної частини діелектричної проникності дещо розмиваються. Таке розмиття можна пояснити вважаючи, що в даному випадку мають місце декілька близько розташованих аномалій діелектричної проникності, що відповідають неспіврозмірним фазовим переходам параелектрична–неспіврозмірна та неспіврозмірна–сегнетоелектрична фази, і згідно результатам роботи [9] гідростатичне стиснення для даного типу сполук збільшує температурний інтервал існування неспіврозмірної фази, що і призводить до розмиття.

Рис.3.2. Температурні залежності діелектричної проникності полікристалів TlIn(S0.97Se0.03)2при різних значеннях гідростатичного тиску: 1 – patm; 2 – 0.3ГПа; 3 – 0.44ГПа; 4 – 0.51ГПа; 5 – 0.54ГПа; 6 – 0.59ГПа; 7 – 0.61ГПа; 8 – 0.66ГПа. Вставка: Барична поведінка максимуму .

 

При значеннях тиску більших за 0.55ГПа, лінійний закон зсуву фазового переходу Т1 порушується. Це супроводжується різким зменшенням максимальних значень (вставка до рис.3.2.) та в області температур 210-240К з’являються дві додаткові аномалії при Т2. На температурних залежностях діелектричних втрат кристалів TlIn(S0.97Se0.03)2, виявлено максимум, що відповідає області найбільш стрімкої зміни діелектричної проникності. Така поведінка діелектричних властивостей в TlIn(S0.97Se0.03)2 в основних рисах є аналогічною до поведінки в діелектричних властивостей монокристалах TlInS2, де в даному діапазоні тисків (0.58ГПаp>0.66ГПа) спостерігається полікритична область.

Рис. 3.3. Температурні залежності діелектричних втрат полікристалів TlIn(S0.97Se0.03)2при різних значеннях гідростатичного тиску: 1 – 0.12ГПа; 2 – 0.3ГПа; 3 – 0.44ГПа; 4 – 0.51ГПа.

Рис. 3.4. Фазова p,T- діаграма кристала TlIn(S0.97Se0.03)2.

Баричні коефіцієнти зміщення температур аномалій для кристала TlIn TlIn(S0.97Se0.03)2 які складають: ; ; .


ВИСНОВКИ

1. При виконанні даної роботи я розглянув фазові переходи першого і другого роду. Застосували правило фаз Гібсса,а також показали як відбуваються фазові переходи.

2. Побудував фазову діаграму однокомпонентної речовини. Показав криву сублімації, тобто співіснування твердої та газової фази.

3. У роботі проведено аналіз даних рентгеноструктурних досліджень, виконаних при кімнатній температурі, і температурних залежностей діелектричної проникності (Т) в області фазових переходів (T= 190–220 К) кристалів моноклінної модифікації TlInS2 різних політипів.

4. Побудував графік температурної залежності дійсної та уявної частин діелектричної проникності полікристалів TlIn(S0.97Se0.03)2при атмосферному тиску.

5. Також побудував графік температурних залежностей діелектричної проникності полікристалів TlIn(S0.97Se0.03)2при різних значеннях гідростатичного тиску: 1 – patm; 2 – 0.3ГПа; 3 – 0.44ГПа; 4 – 0.51ГПа; 5 – 0.54ГПа; 6 – 0.59ГПа; 7 – 0.61ГПа; 8 – 0.66ГПа.

6. Визначив баричні коефіцієнти зміщення температур аномалій для кристала TlIn(S0.97Se0.03)2 які складають: ; ; .


ЛІТЕРАТУРА

1. Базаров І. П. Термодинаміка. - М .: Вища школа, 1991, 376 с.

2. Стенлі. Г. Фазові переходи і критичні явища. - М .: Світ, 1973.

3. Паташінскій А. З., Покровський В. Л. флуктуаційна теорія фазових переходів. - М .: Наука, 1981.

4. Гуфа Ю. М.. Термодинамічна теорія фазових переходів. - Ростов н / Д: Видавництво Ростовського університету, 1982. - 172 с.

5. Panich A.M. Electronic properties and phase transition in low-dimensional semiconductors // J. Phys. Condens. Matter . – 2008. – №20. – Р. 93202-1–293202-42.

6. S. Kashida and Y. Kobayashi, X-ray study of the incommensurate phase of TlInS2, J. Phys. Condens. Matter. – 1999. – №11. – Р.1027–1035.

7. Influence of hydrostatic pressure on phase transitions, dielectric properties and conductivity of -TlInS2/ K.R. Allakhverdiev, A.I. Baranov, T.G. Mamedov,V.A. Sandler, and Y.N. Sharifov // Fiz. Tverd. Tela. – 1988. – №30. – Р. 1751–1756.

8. Еffect of hydrostatic pressure on phase transitions in ferroelectric TlInS2 / O. O. Gomonnai, P. P. Guranich, M. Y. Rigan, I. Y. Roman, A. G. Slivka // High Pressure Research. – 2008. – V. 28, № 4. – P. 615-619.

9. Seyidov M.-H.Yu., Suleymanov R.A., Salehli F. Влияние „отрицательного химического“ давления на температуры фазовых переходов в слоистом кристалле TlInS2 // ФТТ. – 2009. – Т.51. – №12. – С.2365 – 2370.

10. Gasanly N. M. Raman Studies of Layer TlGaS2, -TlInS2 and TlGaSe2 Crystals / N. M. Gasanly, B. N. Mavrin, K. E. Sterin [et al.] // Phys. St. Sol. (b). – 1978. – V. 86. – P. K49-K53.

11. High-pressure Raman study of the ternary chalcogenides TlGaS2, TlGaSe2, TlInS2 and TlInSe2 / W. Henkel, H. D. Hochheimer, C. Carlone [et al.] // Phys. Rev. B. – 1982. – V. 26, № 6. – P. 3211-3221.

12. Optical Phonons and Structure of TlGaS2 , TlGaSe2 and TlInS2 Layer Single Crystals / N. M. Gasanly, A. F. Goncharov, N. N. Melnik [et al.] // Phys. St. Sol. (b). – 1983. – V. 116. – P. 427-443.

13. Сегнетоэлектрическая мягкая мода в полупроводниковом кристалле TlGaSe2 / А. А. Волков, Ю. Г. Гончаров, Г. В. Козлов [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 1983. – Т. 37, № 11. – С. 517-518.

14. Расщепление мягкой моды в кристалле TlGaSe2 / А. А. Волков, Ю. Г. Гончаров, Г. В. Козлов[ и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 1984. – Т. 39, № 7.– С. 293-295.

15. КР активные мягкие моды в слоистых полупроводниках TlInS2 и TlGaSe2 / Б. С. Кульбужев, Л. М. Рабкин, В. И. Торгашев [и др.] // ФТТ. – 1988. – Т. 30, № 1. – С. 195–199.

16. Мягкая мода, взаимодействие мод в соединении TlGaSe2 / Е. А. Виноградов, В. М. Бурлаков, М. Р. Яхьеев, А. П. Рябов [и др.] // ФТТ. – 1988. – Т. 30, № 9. – С. 2847–2851.

17. КР спектроскопическое исследование фазовых переходов в кристаллах типа TlGaSe2 / Ю. И. Дурнев, Б. С. Кульбужев, В. И. Торгашев [и др.] // Изв/ АН СССР. Сер. Физ. – 1989.– Т. 53, № 7. – С. 1300–1306.

18. Raman Spectroscopy of Soft and Rigid Modes in Ferroelectric TlInS2 / V. M. Burlakov, A. P. Ryabov, E .A. Vinogradov [et al.] // Physica Status Solidi (b). – 1989. – V. 153. – P. 727-739.

19. Yuksek N. S. Anharmonic Line Shift and Linewidth of the Raman Modes in TlInS2 Layered Crystals / N. S. Yuksek, N. M. Gasanly, A. Aydinli // J. Raman Spectroscopy. – 2004. – V. 35. – P.55-60.

20. Влох О. Г. Явления пространственной дисперсии в параметрической кристалооптике / О. Г. Влох. – Львов: Вища школа. – 1984. – 156 с.