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

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The volume and conductivity of nonstoichiometric chalcogenide glass g-As3Te2 have been investigated at high hydrostatic pressures (up to 8.5 GPa), and results have been compared with earlier data for stoichiometric chalcogenide glass g-As2Te3. Structural and Raman studies of g-As3Te2 glass have revealed a greater significance of As–As pair correlations in the range of medium-range order compared with “classic” chalcogenide glass g-As2Te3. Even at such a large excess of arsenic, a high concentration of “improper” Te–Te neighbors has been observed because of chemical disorder. Under normal conditions, the thermal gap (0.43–0.48 eV) and resistivity (>104 Ω cm) of glass g-As3Te2 are greater than those of g-As2Te3. The elastic behavior of g-As3Te2 glass, as well as of g-As2Te3, under compression has been observed at pressures up to 1 GPa, the initial values of bulk moduli for these glasses being nearly coincident. Polyamorphic transformation in g-As3Te2 (with softening of relaxing bulk modulus) is more diffuse and extends to higher pressures (from 1.5 to 4.0 GPa). The metallization process in g-As3Te2 is also more diffuse: metallic conductivity is reached at pressures of 5.5–6.0 GPa. As in the case of the stoichiometric glass, the baric dependences of the bulk modulus exhibit a kink in the pressure range 4–5 GPa. Up to maximal pressures, the volume and resistivity relax logarithmically in time with roughly the same rate as in the case of g-As2Te3. The residual densification of g-As3Te2 after pressure release is roughly twice as high as for g-As2Te3 and equals 3.5%, the conductivity of the compacted glass is about three orders of magnitude higher than that of the as-prepared sample. Under normal conditions, a considerable relaxation of the volume and resistivity has been observed. As for densified g-GeS2 glass, the logarithmic kinetics of this relaxation has been successfully described in terms of our earlier model based on the concept of relaxation self-organized criticality with the activation energy (1.3 eV) remaining unchanged up to 5 × 106 s.

Авторлар туралы

O. Tsiok

Vereshchagin Institute for High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences

Email: tsiok@hppi.troitsk.ru
108840, Troitsk, Moscow, Russia

V. Brazhkin

Vereshchagin Institute for High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences

Email: brazhkin@hppi.troitsk.ru
108840, Troitsk, Moscow, Russia

E. Bychkov

LPCA, UMR 8101 CNRS, Universite du Littoral

Email: tsiok@hppi.troitsk.ru
59140, Dunkerque, France

A. Tver'yanovich

St. Petersburg State University, Institute of Chemistry

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: tsiok@hppi.troitsk.ru
198504, St. Petersburg, Russia

Әдебиет тізімі

  1. M. Wuttig and N. Yamada, Nat. Mater. 6, 824 (2007).
  2. S. Danto, P. Houizot, C. Boussard-Pledel, X.-H. Zhang, F. Smektala, and J. Lucas, Adv. Funct. Mater. 16, 1847 (2006).
  3. M. H. R. Lankhorst, B. W. S. M. M. Ketelaars, and R. A. M. Wolters, Nature Mater. 4, 347 (2005).
  4. J. Cornet and D. Rossier, J. Non-Cryst. Solids 12, 85 (1973).
  5. Q. Ma, D. Raoux, and S. Benazeth, Phys. Rev. B 48, 16332 (1993).
  6. K. Abe, O. Uemura, T. Usuki, Y. Kameda, and M. Sakurai, J. Non-Cryst. Solids 232-234, 682 (1998).
  7. G. Faigel, L. Granasy, I. Vincze, and Dewaard, J. Non-Cryst. Solids 57, 411 (1983).
  8. P. J'ov'ari, S. N. Yannopoulos, I. Kaban, A. Kalampounias, I. Lishchynskyy, B. Beuneu, O. Kostadinova, E. Welter, and A. Sch¨ops, J. Chem. Phys. 129, 214502 (2008).
  9. S. Sen, S. Joshi, B. G. Aitken, and S. Khalid, J. Non- Cryst. Solids 354, 4620 (2008).
  10. A. Tverjanovich, K. Rodionov, and E. Bychkov, J. Solid-State Chem. 190, 271 (2012).
  11. D. C. Kaseman, I. Hung, K. Lee, K. Kovnir, Z. Gan, B. Aitken, and S. Sen, J. Phys. Chem. B 119, 2081 (2015).
  12. M. Dongol, T. Gerber, M. Ha z, M. Abou-Zied, and A. F. Elhady, J. Phys.: Condens. Matter 18, 6213 (2006).
  13. T. G. Edwards, E. L. Gjersing, S. Sen, S. C. Currie, and B.G. Aitken, J. Non-Cryst. Solids 357, 3036 (2011).
  14. M. Tenhover, P. Boolchand, and W. J. Bresser, Phys. Rev. B 27, 7533 (1983).
  15. S. S. K. Titus, R. Chatterjee, S. Asokan, and A. Kumar, Phys. Rev. B 48, 14650 (1993).
  16. S. Sen, S. Soyer Uzun, C. J. Benmore, and B. J. Aitken, J. Phys.: Condens. Matter 22, 405401 (2010).
  17. A. Tverjanovich, M. Yagodkina, and V. Strykanov, J. Non-Cryst. Solids 223, 86 (1998).
  18. V. V. Brazhkin, E. Bychkov, and O.ЮB. Tsiok, Phys. Rev. B 95, 054205 (2017).
  19. В. В. Бражкин, Е. Бычков, О. Б. Циок, ЖЭТФ 152, 530 (2017).
  20. E. Bychkov, C. J. Benmore, and D. L. Price, Phys. Rev. B 72, 172107 (2005).
  21. Q. Ma, D. Raoux, and S. B'enazeth, Phys. Rev. B 48, 16332 (1993).
  22. P. J'ov'ari, S.N. Yannopoulos, I. Kaban, A. Kalampounias, I. Lishchynskyy, B. Beuneu, O. Kostadinova, E. Welter, and A. Sch¨ops, J. Chem. Phys. 129, 214502 (2008).
  23. О. Б. Циок, В. В. Бражкин, А. С. Тверьянович, Е. Бычков, ЖЭТФ 161(1), 65 (2022).
  24. L. G. Khvostantsev, V. N. Slesarev, and V. V. Brazhkin, High Press. Res. 24, 371 (2004).
  25. O. B. Tsiok, V. V. Bredikhin, V. A. Sidorov, and L. G. Khvostantsev, High Pressure Research 10, 523 (1992).
  26. O. B. Tsiok, V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, and L. G. Khvostantsev, Phys. Rev. Lett. 80, 999 (1998).
  27. V. V. Brazhkin, E. Bychkov, and O. B. Tsiok, Phys. Chem. B 120, 358 (2016).
  28. В. В. Бражкин, Е. Бычков, А. С. Тверьянович, О.Б. Циок, ЖЭТФ 157, 679 (2020).
  29. P. Bak, How Nature Works: the Science of Self-Organized Criticality, Springer-Verlag, New York Inc. (1996).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».