Читать онлайн «Сложные халькогениды в системах AI-BIII-CVI»

СЛОЖНЫЕ ХАЛЬКОГЕНИДЫ В СИСТЕМАХ А-В-С" Глава I. Методы синтеза и выращивания монокристаллов соединений систем А —В —С Актуальность синтеза и получения монокристаллов соединений, образующихся в системах А1-ВШ~СУ1 (А1 - Li, Na,,K, Rb, Cs, Cu, Ag; В01- Ga, In, ТЛ; VI С — S, Se, Те), определяется их значимостью для научных и практических целей. При осуществлении синтеза соединений следует учитывать ряд факторов, влияющих на образование продукта реакции. Это прежде всего химические и физические свойства исходных веществ, самих продуктов реакции, а также изменения, происходящие в процессе синтеза с повышением температуры. Знание этих параметров определяет условия синтеза. Состав продуктов реакции непосредственно зависит от чистоты исходных веществ и их соотношения. Поэтому очень важным этапом процесса синтеза является предохранение исходных компонентов от загрязнения примесями во время предварительных операций (подготовка контейнеров, взвешивание, компоновка и др. ). В применении к щелочным металлам не менее важном представляется предохранение их от взаимодействия с кислородом и влагой воздуха при комнатной температуре. Когда речь идет о синтезе с участием элементарных компонентов, необходимо принимать во внимание высокую химическую активность щелочных металлов, значительную экзотермичность процесса взаимодействия их с халькогеиами, увеличивающих опасность взрыва. Большую химическую активность могут проявлять и другие элементы, а также продукты реакции при высоких температурах. Поэтому в отдельных случаях кварцевые контейнеры следует пассивировать, например путем ррафитизации, или заменять их другими;химически более инертными материалами (алунд, стеклографит, нитрид бора и др. ). Во многих случаях таким образом удается избежать загрязнения продуктов реакции неконтролируемыми примесями. * : Для перераспределения давления летучих компонентов и локализации реакции очень важно наличие необходимого температурного градиента в зоне синтеза. Учитывая, что исходные компоненты и промежуточные продукты обычно имеют разные значения плотности, а для расплава характерна высокая вязкость, улучшению протекания реакции образования продуктов может способствовать перемешивание. Выбор оптимальных условий синтеза требует учета и такого фактора," как агрегатное состояние компонентов, а при использовании твердых веществ — степени их дисперсности. С повышением температуры синтеза увеличивается скорость реакции, улучшается гомогенизация продуктов синтеза. Вместе с тем увеличивается и опасность взрыва, как результат слишком бурного протекания реакции. В этой связи прямой синтез обычно проводят при медленном повышении температуры с соответствующими поэтапными выдержками. Важное место отводится также выбору способов и технологических режимов синтеза, поэтому необходимо знание характера фазовой диаграммы состояния тройной системы и образования самого соединения. Методы синтеза соединений систем А —В —С условно можно разделить на две основные группы: 1) косвенные методы синтеза соединений; 2) прямые методы синтеза соединений.