By this author

Compressibility, Metallization, and Relaxation in Nonstoichiometric Chalcogenide Glass g-As3Te2 at High Hydrostatic Pressure versus “Classic” g-As2Te3 Glass

Issue number 4 from 01.04.2023

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 представленияхo «самоорганизованной критичности» процесса релаксации, причем сама энергия активации (1.3 эВ) остается постоянной во всем исследованном диапазоне времен до 5 · 106 с.

48 0

Planar Defects as a Way to Account for Explicit Anharmonicity in High Temperature Thermodynamic Properties of Silicon

Issue number 3 from 01.09.2023

Кремний незаменим в полупроводниковой промышленности. Понимание его высокотемпературных термодинамических свойств важно как для теории, так и для приложений. Однако первопринципное описание высокотемпературных термодинамических свойств кремния (коэффициента теплового расширения и удельной теплоемкости) все еще является неполным. Сильное отклонение его удельной теплоемкости при высоких температурах от закона Дюлонга - Пти предполагает существенный вклад эффектов ангармонизма. Показано, что ангармонизм в основном обусловлен двумя поперечными фононными модами, распространяющимися в направлениях (111) и (100), и может быть количественно описан в предположении образования определенного типа наноструктурированных плоских дефектов кристаллической структуры. Приведен расчет энергии образования этих дефектов и определен их вклад в удельную теплоемкость и коэффициент теплового расширения. Этот вклад оказывается значительно большим, чем тот, который рассчитан в квазигармоническом приближении.

0