CHEMICAL INTERACTIONS AND GLASS FORMATION IN THE As2S3 – TlGaSe2 SYSTEM

Abstract The T-х phase diagram of the As2S3-TlGaSe2 system was built using the methods of physical and chemical analysis: differential thermal analysis (DTA), X-ray phase analysis (XRD), microstructural analysis (MSA), as well as microhardness and density measurements. It has been established that the phase diagram of the As2S3 - TlGaSe2 system belongs to the quasi-binary eutectic type. Limited areas of solid solutions based on the initial components were found in the system. Solid solutions based on As2S3 reach up to 1.5 mol % TlGaSe2, and based on TlGaS2 up to -12 mol % As2S3. The As2S3 and TlGaSe2 compounds form a eutectic with a composition of 20 mol % As2S3, temperature 260°C. During conventional cooling in the As2S3-TlGaSe2 system based on As2S3, the glass formation region expands to 15 mol % TlGaSe2. Aннотация Т-х фазовая диаграмма системы As2S3-TlGaSe2 построена с использованием методов физико-химического анализа: дифференциального термического анализа (ДТА), рентгенофазового анализа (РФА), микроструктурного анализа (МСА), а также измерением микротвердости и плотности. Установлено, что фазовая диаграмма системы As2S3 - TlGaSe2 относится к квазибинарному эвтектическому типу. В системе обнаружены ограниченные участки твердых растворов на основе исходных компонентов. Твердые растворы на основе As2S3 достигают до 1,5 мол. % TlGaSe2, а на основе TlGaS2 до -12 мол. % As2S3. Соединения As2S3 и TlGaSe2 образуют эвтектику состава 20 мол. % As2S3, при температуре 255°С. При обычном охлаждении в системе As2S3-TlGaSe2 на основе As2S3 область стеклообразования расширяется до 15 мол. % TlGaSe2.Список литературы: 1. Dinesh Chandra SATI1, Rajendra KUMAR, Ram Mohan MEHRA Influence of Thick-ness Oil Optical Properties of a: As2Se3 Thin Films // Turk J Phys, 2006. V.30. P.519- 527. 2. Lovu M., Shutov S., Rebeja S., Colomeyco E., Popescu M. Effect of metal additives on photodarkening kinetics in amorphous As2Se3 films // Journal of Optoelectronics and Advanced Ma-terials 2000. V. 2, Issue: 1. P 53-58. 3. Jun J. Li Drabold. D. A.. Atomistic comparison between stoichiometric and nonstoichio-metric glasses: The cases of As2Se3 and As4Se4 // Phys. Rev. 2001, V. 64. P. 104206-104213. 4. Кириленко В.В., Дембовский С.А., Поляков Ю.А. Оптические свойства стекол в системах As2S3–TlS и As2Se3–TlSe // Известия АН СССР. Неорганические материалы, 1975, т.11, №11, с.1923-1928. 5. Алиев И.И., Бабанлы М.Б., Фарзалиев А.А. Оптические и фотоэлектрические свойства тонких пленок стекол (As2Sе3)1-х(TlSе)х (х=0,05-0,10) // XI Международная конфе-ренция по физике и технологии тонких пленок. Иваново-Франковск, Украина, 7-12 мая, 2007, с. 86. 6. Hineva Т., Petkova Т.,Popov С., Pektov P.. Reithmaier J. P., Funrmann-Lieker T., Axente E.. Sima F.. Mihailescu C. N., Socol G., Mihailescu I. N. Optical study of thin (As2Se3)1-x(AgI)x films // Journal of optoelektronics and Advanced Materials. 2007.V. 9. No. 2. February. P. 326 – 329. 7. Seema Kandpal, Kushwaha R. P. S.. Photoacoustic spectroscopy of thin films of As2S3, As2Se3 and GeSe2 // Indian Academy of Sciences. PRAM ANA journal of physics. 2007. V. 69. No. 3. P. 481-484. 8. Andriesh A.M., Verlan V. I.. Donor- and acceptor-like center revealing by Photocon-duktivity of amorphous thin As2Se3 films // Journal of Optoelectronic and Advanced Materials 2001. V. 3. No. 2, June. P. 455 – 458. 9. Бабаев А. А., Мурадов Р., Султанов С. Б., Асхабов А. М.. Влияние условий полу-чения на оптические и фотолюминесцентные свойства стеклообразных As2S3 // Неорган. материалы. 2008. №11. Т.44. С. 1187-1201. 10. Bhawana Dabas and R. K. Sinha Dispersion Properties of Chalcogenide As2Se3 Glass Photonic Crystal Fiber // ICOP 2009-International Conference on Optics and Photonics Chandigarh, India, 30 Oct.-1 Nov.2009. P. 123-127. 11. Littler I. С. M., Fu L. B.. Mägi E. C.. Pudo D., Eggleton B. J.. Widely tunable, acous-tooptic resonances in Chalcogenide As2Se3 fiber // Optics Express. 2006.V. 14. Issue 18. P. 8088- 8095. 12. Slusher R.E., Lenz G., Hodelin J., Sanghera J., Shaw L.B., and Aggarwal I.D. Large Raman gain and nonlinear phase shifts in high-purity As2Se3 Chalcogenide fibers // J. Opt. Soc. Am. 2004. B. 21. P. 1146-1155. 13. Jackson S.D. and Anzueto-Sánchez G. Chalcogenide glass Raman fiber laser // Appl. Phys. Lett., 2006. V.88. P. 221106. 14. Fu L.B., Fuerbach A., Littler I.C.M., and Eggleton B.J. Efficient optical pulse compres-sion using Chalcogenide single-mode fibers // Appl. Phys. Lett. 2006. V.88. P. 081116. 15. Fu L.B., Rochette M., Ta'eed V., Moss D., and Eggleton B.J. Investigation of self-phase modulation based optical regeneration in single mode As2Se3 Chalcogenide glass fiber // Opt. Ex-press 2005. V. 13. P. 7637-7642. 16. 16.Selahattin Ozdemir, Mahmut Bucurgat. Photoelectical properties of TlGaSe2 Single Crystals // Solid State Sciences 2014. V.33. P. 26-30. DOI:10.1016/j.solidstatesciences.2014.04.006 17. Alexander K Fedotov, M.I.Tarasik, T. G. Mammadov, Ivan Svito et.oil. Elektrical prop-erties of the layered single crystals TlGaSe2 and TlInS2 // Przeglad Elektrotechniczny. 2012. V. 88(7a). P. 301-304. 18. Şenturk E., Tumbek L., Salehli F., Mikailov F.A., Incommensurate phase properties of TlGaSe2 layered crystals, Crystal Research and Technology. 2005. 40. No. 3. P. 248-252. 19. Abdullayev N.A., Mammadov T.G. S u l e y m a n o v R . A . , Negative thermal ex-pansion in the layered semiconductor TlGaSe2, Physica Status Solidi (b), 242 (2005), 983-989. 20. Seyidov H.Yu., Suleymanov R.A., Anomalies in the electrophysical, thermal, and elastic properties of layered ferroelectric semiconductor TlGaSe2: Instability in the electronic subsystem, Physics of the Solid State. 2008. V. 50. P.1219-1226. 21. Ahmedova C. Phusico-chemical and X-ray structural investigation of alloys of the As2S3-TlInTe2 system // Norwegian Journal of development of the International Science No 89/2022.P. 13-18. https://doi.org/10.5281/zenodo.6912603 22. Ahmedova C. Synthesis and investigation of glass formation and properties of obtained phases in the As2S3-TlInSe2 system. Norwegian Journal of development of the International Science No 87/2022. P. 12-17. https://doi.org/10.5281/zenodo.6778279 23. Ahmedova C. Chemical interaction and glass formation in the As2S3-TlInS2 system and the properties hte obtained phases // The scientific heritage No 93 (2022). P. 7-11. 24. Хворестенко A.C. Халькогениды мышьяка. Обзор из серии Физические и хими-ческие свойства твердого тела. - М., 1972. 93 с. 25. Гусуйинов Г.Д., Сеидов Ф.М., Пащаев А.М., Халилов Х.Я., Нани Р.Х. Исследо-вание системы TlS-GaS. Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1972. Т.7. № 1. С.1-2. 26. Hahn H., Wellman B. Uber ternare chalcogenides des Thallium mit gallium und Indium // J. Natuewiss. 1967.V.54. № 2. P.42-45