Published March 25, 2023 | Version v1

INVESTIGATION OF PHASE EQUILIBRIUM IN THE PbSe-Mn SYSTEM

  • 1. Doctor of Chemical Sciences, Professor, Baku State University, Department of General and Inorganic Chemistry, Baku, Azerbaijan
  • 2. postgraduate student, Baku State University, Department of General and Inorganic Chemistry, Baku, Azerbaijan
  • 3. Doctor of Chemical Sciences, Chief Researcher Institute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after M.F. Nagiyeva of the Ministry of Science and Education, Baku, Azerbaijan

Description

Abstract

The phase equilibrium in the PbSe-Mn system was studied by the methods of physicochemical analysis (DTA, XRD, MCA, as well as measurements of density and microhardness) and its T-x phase diagram was constructed. It has been established that the        PbSe-Mn system is a non-quasi-binary region of the Pb-Mn-Se ternary system. Single-phase alloys crystallize below the solidus line in the PbSe-Mn system at a concentration of 0-5 at. % Mn. In the concentration range of 5–10 at. % Mn, there is a two-phase region consisting of α+PbMnSe2(S). In other areas of the system below the solidus line, there are three-phase areas. Three-phase alloys consisting of (α+S+Pb) crystallize in the region of 10-22 at. % Mn. In the area of concentration    22-30 at. % Mn, there is a three-phase region consisting of (Pb+MnSe+S). Three-phase alloys consisting of (MnSe+Pb+Mn) crystallize in the range of 35-100 at. % Mn.

Аннотация

Методами физико-химического анализа (ДТА, РФА, МCА, а также измерением плотности и микротвердости) изучено фазовое равновесие в системе PbSe-Mn и построена ее Т-х фазовая диаграмма. Установлено, что система PbSe-Mn является неквазибинарным сечением тройной системы Pb-Mn-Se. Однофазные сплавы кристаллизуются ниже линии солидуса в системе PbSe-Mn при концентрации 0-5 ат. % Mn. В области концентрации 5–10 ат. % Mn имеется двухфазная область, состоящая из α+PbMnSe2(S). В остальных областях системы ниже линии солидуса имеются трехфазные области. Трехфазные сплавы, состоящие из (α+S+Pb), кристаллизуются в области 10-22 ат. % Mn. В области концентрации 22-30 ат. % Mn имеется трехфазная область, состоящая из (Pb+MnSe+S). Трехфазные сплавы, состоящие из (MnSe+Pb+Mn), кристаллизуются в интервале  35-100 ат. % Mn.

Notes

Список литературы: 1. 1. Norihiro Suzuki, Katsuyuki Sawai, and Sadao Adachi. Optical properties of PbSe// Journal of Applied Physics. 1995. V.77. P. 1249. https://doi.org/10.1063/1.358926 2. Ribeiro, G. A. S. et al. Strong anharmonicity in the phonon spectra of PbTe and SnTe from first principles // Phys. Rev. 2018. B 97. P. 014306. 3. 3. Delaire O. et al. Giant a harmonic phonon scattering in PbTe // Nat. Mater. 2011. V. 10. P. 614-618. 4. Chen Y., Xinyuan A. & Marianetti C. A. First-principles approach to nonlinear lattice dy-namics: anomalous spectra in PbTe // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 113. P. 105501. 5. Gayner C., Kar K. K. & Kim W. Recent progress and futuristic developments of PbSe thermoelectric materials and devices // Mater. Today Energy. 2018. V. 9. P. 359–376. 6. Shulumba N., Hellman O. & Minnich A. J. Intrinsic localized mode and low thermal con-ductivity of PbSe // Phys. Rev. 2017. V. 95. P. 014302. 7. Chen Z. et al. Vacancy-induced dislocations within grains for high-performance PbSe thermoelectrics // Nat. Commun. 2017. V. 8. P. 13828. 8. Romero A. H. Gross, E. K. U., Verstraete, M. J. & Hellman, O. Thermal conductivity in PbTe from first principles // Phys. Rev. 2015. V. 91. P. 214310. 9. Wang H., Pei Y., LaLonde A. D. & Snyder, G. J. Weak electron–phonon coupling con-tributing to high thermoelectric performance in n-type PbSe // Proc. Natl Acad. Sci. USA 2012. 109. P. 9705–9709. 10. Ribeiro, G. A. S. et al. Strong anharmonicity in the phonon spectra of PbTe and SnTe from first principles // Phys. Rev. 2018 V. 97. P. 014306. 11. Ribeiro G. A. S. et al. Strong anharmonicity in the phonon spectra of PbTe and SnTe from first principles // Phys. Rev. 2018. B 97. S.014306. 12. Li, C. W. et al. Phonon self-energy and origin of anomalous neutron scattering spectra in SnTe and PbTe thermoelectrics // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. P. 175501. 13. Янушкевич К.И., Викторов И.А., Боднарь И.В. Кристаллическая струк-тура и магнитная восприимчивость CuInSe2)ı.x(2MnSe)x. // Ж. Физи¬ка твердого тела, 2009. 51. № 1. C. 104-108. 14. Маковецкий Г.И., Галяс А.И., Янушкевич К.И. Структурные, магнитные и элек-трические свойства твердых растворов системы теллурид хрома- теллурид марганца // ФТТ. 1997. Т.39. № 2. С. 320-324. 15. Маковецкий Г.И., Галяс А.И. Нейтронографическое исследование структурных и магнитных фазовых переходов в селениде марганца // Физика твердого тела. 1982. Т.24. № 9, С. 2753 2756. 16. Mullin D.P., Galazka R.R., Furdyna J.K. Microwave helicon propagation and the dy-namic magnetic susceptibility in Hgi.xMnxSe // Phys. Rev. 1981. V.24. № 1. P. 355-362 17. Аплеснин С.С., Рябинкина Л.И., Романова О.Б., Бадаев Д.А., Демиденко О.Ф., Янушкевич К.И., Мирошниченко Н.С. Влияние орбитального упорядочения на транспорт-ные и магнитные свойства MnSe и МпТе // ФТТ. 2007. Т.49. № 11. С.1984-1989. 18. 18. Bodnar I.V. Optical properties of CuInSe2)i-x (2MnSe)x alloys. // Semicon¬ductors, 2010. 44. № 5. P. 581-584. 19. Рустамов П.Г., Сафаров М.Г., Алиев И.И., Ильясов Т.М. Исследование химиче-ского взаимодействия в системе As2Se3–MnSe // Журн. неорган. химии. 1978. T. 23. № 1. C. 151-155. 20. Аллазова Н.М., Ильясли Т.М. Фазовое равновесие в системе CuInSe2 - Pb // Вест-ник Бакинского университета, сер. ест. наук. 2008. № 4. С. 37-41. 21. Аллазова H.M. Фазовая диаграмма системы CuInSe2-PbSe // Вестник Ба-кинского Университета, сер.ест.наук. 2006. № 2. C.23-27. 22. Алиев И.И., Ильяслы Т.М., Гасангулиева Ш.А., Велиев Дж.А. Фазовые равнове-сия и стеклообразование в системе AsSe-MnSe // Неорган.материалы. 2011. T.47. № 7. C.784-787. 23. Заргарова М.И., Мамедов А.Н., Аждарова Дж.С., Ахмедова (Велиев) Дж.А., Аби-лов Ч.И. Справочник: Неорганические вещества, синтезированные и исследованные в Азер-байджане. Баку. Изд. Элм. 2004. 462 c. 24. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ. Справочник. М.: Наука. 1979. 399 c. 25. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник: В 3т: Т.3 // Под. Ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение. 1997. 1023 c.

Files

NJD_105-6-10.pdf

Files (571.7 kB)

Name Size Download all
md5:2bdafb964cd02389f470b8d2e2d38376
571.7 kB Preview Download