Сжимаемость, металлизация и процессы релаксации в халькогенидном стекле нестехиометрического состава g- As₃Te₂ при высоких гидростатических давлениях: сравнение с «классическим» стеклом g- As₂ Te₃
Циок О.Б., Бражкин В.В., Бычков Е., Тверьянович А.С.

Received: November 15, 2022

DOI: 10.31857/S0044451023040156

PDF (1436.8K)

Выполнены прецизионные исследования объема и электросопротивления стекла нестехиометрического состава g-As₃Te₂ при высоких гидростатических давлениях до 8.5 ГПа и проведено сравнение с ранее полученными результатами для стехиометрического стекла g-As₂Te₃. Структурные и рамановские исследования стекла g-As₃Te₂ показывают более существенную роль корреляций пар As-As в области промежуточного порядка по сравнению с классическим стеклом g-As₂Te₃. Высокий химический беспорядок приводит к тому, что даже при таком переизбытке атомов мышьяка наблюдается большая концентрация неправильных соседей Te-Te. Стекло g-As₃Te₂ имеет несколько большую величину термической щели (0.43-0.48 эВ) и большее значение сопротивления при нормальных условиях (>10⁴ Ом • см) по сравнению с g-As₂Te₃. Как и для g-As₂Te₃, упругое поведение стекла g-As₃Te₂ при сжатии наблюдается при давлениях до 1 ГПа, причем начальные величины модуля объемного сжатия для этих стекол практически совпадают. Полиаморфное превращение со смягчением релаксирующего модуля сжатия в g-As₃Te₂ более размыто и затянуто в область более высоких давлений (от 1.5 до 4 ГПа). Процесс металлизации для g-As₃Te₂ также более размыт, металлический уровень проводимости достигается при давлениях 5.5-6.0 ГПа. Как и для стехиометрического стекла, на барических зависимостях модуля сжатия наблюдается излом при давлениях 4-5 ГПа. Для объема и для электросопротивления вплоть до максимальных давлений наблюдается логарифмическая по времени релаксация примерно той же интенсивности, что и для g-As₂Te₃. Остаточное уплотнение в стекле g-As₃Te₂ после сброса давления превышает таковое для g-As₂Te₃ почти в два раза и составляет 3.5%, а проводимость уплотненного стекла почти на три порядка величины выше чем у исходного. При нормальных условиях наблюдается существенная релаксация объема и электросопротивления. Как и для уплотненного стекла g-GeS₂, логарифмическую кинетику этой релаксации удается описать в рамках ранее предложенной нами модели, основанной на представлениях о самоорганизованной критичности процесса релаксации, причем сама энергия активации (1.3 эВ) остается постоянной во всем исследованном диапазоне времен до 5• 10⁶ с.