Прецизионные измерения сжимаемости халькогенидных стекол при гидростатическом давлении до 9 ГПа
Бражкин В.В., Бычков Е., Циок О.Б.

Received: January 19, 2016

DOI: 10.7868/S0044451016080162

PDF (455.4K)

Проведены прецизионные измерения объема стеклообразных халькогенидов германия, GeSe₂, GeS₂, Ge₁₇Se₈₃ и Ge₈Se₉₂, в условиях гидростатического давления до 8.5 ГПа. Для стехиометрических стекол GeSe₂ и GeS₂ в области давлений до 3 ГПа наблюдается упругое поведение, причем при давлениях выше 2-2.5 ГПа наблюдается уменьшение модуля сжатия. При более высоких давлениях начинаются неупругие релаксационные процессы с интенсивностью, пропорциональной логарифму времени. Скорость релаксации для стекол GeSe₂ имеет ярко выраженный максимум при 3.5-4.5 ГПа, что свидетельствует о существовании нескольких параллельных механизмов структурных превращений. Для стекол нестехиометрического состава размытое превращение и неупругое поведение наблюдаются при давлениях выше 1-2 ГПа. При этом максимальная скорость релаксации значительно меньше, чем для стехиометрических стекол GeSe₂. Для всех стекол наблюдается «потеря памяти» о предыстории: после релаксации при фиксированном давлении дальнейший рост давления приводит к возвращению значений объема на кривую сжатия, полученную без остановок на релаксацию. После сброса давления остаточное уплотнение в стехиометрических стеклах составляет около 7%, в стеклах Ge₁₇Se₈₃ - 1.5%. Объем стекол Ge₈Se₉₂ возвращается, в пределах точности измерений, к исходному значению. Значения эффективного модуля сжатия стекол Ge₁₇Se₈₃ и Ge₈Se₉₂ при снижении давления совпадают со значениями модуля после изобарических релаксаций на этапе подъема давления, в то время как значения модуля сжатия стехиометрических стекол GeSe₂ при снижении давления заметно превышают соответствующие значения модуля после изобарических релаксаций на этапе подъема давления. Полученные результаты наряду с имеющимися литературными данными позволяют сделать выводы о процессах размытых превращений в стеклообразных халькогенидах германия при сжатии.