Прецизионные измерения сжимаемости и электросопротивления объемных стекол g-As₂Te₃ при гидростатических давлениях до 8.5 ГПа
Бражкин В.В., Бычков Е., Циок О.Б.

Received: March 7, 2017

DOI: 10.7868/S0044451017090103

PDF (2668K)

Проведены прецизионные исследования объема и электросопротивления стекол g-As₂Te₃ при высоких гидростатических давлениях до 8.5 ГПа при комнатной температуре. Упругое поведение стекол при сжатии наблюдается лишь при давлениях до 1 ГПа, после чего начинаются размытое структурное превращение и неупругая релаксация плотности (логарифмическая по времени). При дальнейшем увеличении давления скорость релаксации проходит через резкий максимум в районе 2.5 ГПа, сопровождающийся «смягчением» релаксирующего модуля сжатия, и далее уменьшается, оставаясь заметной вплоть до максимальных давлений. При снижении давления наблюдается необычный излом на барической зависимости объемного модуля сжатия вблизи 4 ГПа. Полиаморфное превращение обратимо лишь частично, остаточное уплотнение после сброса давления составляет 2%. Электросопротивление стекол g-As₂Te₃ при сжатии убывает экспоненциально с ростом давления (при давлении до 2 ГПа), после чего наблюдается еще более быстрое уменьшение электросопротивления почти на три порядка величины в диапазоне давлений 2-3.5 ГПа. При давлении 5 ГПа сопротивление достигает уровня 10^-3 Ом• см, характерного для металлического состояния, и продолжает уменьшаться, достигая 1.7• 10^-4 Ом• см при 8.1 ГПа. Обратный переход металл-полупроводник при сбросе давления происходит при давлении 3 ГПа. После снижения давления до атмосферного сопротивление стекол ниже исходного на два-три порядка величины. Как объем, так и электросопротивление при нормальных условиях релаксируют к квазиравновесным значениям за несколько месяцев. Сравнительные структурные и рамановские исследования показали, что наибольший химический порядок имеют стекла, испытавшие воздействие высокого давления. Более упорядоченные стекла имеют меньшие значения удельного сопротивления. Полиаморфизм в стеклах As₂Te₃ обусловлен как структурными изменениями, так и химическим упорядочением. Соединение g-As₂Te₃ является первым примером стекол, для которых обратимая металлизация под давлением изучена в гидростатических условиях.