Fragmentary Model of the Atomic Structure of the Ion-Conducting Semiconductor Glass AgGeAsSe3

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The atomic radial distribution function of vitreous AgGeAsSe3, obtained based on the experimental intensity curves taken with monochromatic copper and molybdenum radiation, is interpreted using a fragmentary model in the entire ordering region (~9 Å). It is shown that the glass consists of selenium and selenium-arsenic tetrahedra with germanium and silver atoms inside. The spatial arrangement of such tetrahedra in glass within the ordering region is similar to their arrangement in the GeAsSe and GeSe2 structures. It is proposed that the “openwork” structure of the fragments of these structures allows the movement of Ag+ ions (ionic conductivity) in vitreous AgGeAsSe3. Fragments of the structure of the ion-conducting compound Ag2Se are not found in the studied glass.

About the authors

K. B. Aleinikova

Voronezh State University, 394018, Voronezh, Russia

Email: xenale@mail.ru
Россия, 394018, Воронеж, Университетская площадь, 1

E. N. Zinchenko

Voronezh State University, 394018, Voronezh, Russia

Email: zinchenko@vsu.ru
Россия, 394018, Воронеж, Университетская площадь, 1

N. V. Melnikova

Institute of Natural Sciences and Mathematics, Ural Federal University, 620002, Yekaterinburg, Russia

Author for correspondence.
Email: nvm.melnikova@gmail.com
Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19

References

  1. Chalcogenide Glasses: Preparation, Properties and Applications. Edited by J.-L. Adam, X. Zhang. Woodhead Publishing, 2014. 704 p.
  2. Singh A.K., Jen T.-C. Chalcogenide. Carbon Nanotubes and Graphene Composites. London–New York: CRC Press, 2021. 293 p.
  3. Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. Ионика твердого тела. Т. 1. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2000. 616 с.
  4. Kawamura J., Asayama R., Kuwata N., Kamishima O. Ionic transport in glass and polymer: Hierarchical structure and dynamics. In book “Physics of Solid State Ionics”. Edited by T. Sakuma and H. Takahashi. Research Signpost, 2006. P. 193–246.
  5. Баранова Е.Р., Кобелев Л.Я., Злоказов В.Б. и др. Патент РФ № 2066076.
  6. Melnikova N., Kheifets O., Babushkin A., Sukhanova G. Transport properties of amorphous chalcogenides in the system Cu–Ag–Ge–As–Se in a broad range of temperatures and pressures // European Physics Journal (EPJ) Web of Conferences. 2011. V. 15. P. 03004.
  7. Алейникова К.Б., Зинченко Е.Н., Лихач Н.И. Дифракционные методы анализа нанодисперсных материалов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2005. Т. 71. № 4. С. 27–31.
  8. Алейникова К.Б., Зинченко Е.Н. Фрагментарная модель как метод фазового анализа дифракционно-аморфных материалов // Журн. структурной химии. 2009. Т. 50. ПРИЛОЖЕНИЕ. С. 100–106.
  9. Aleinikova K.B., Zinchenko E.N., Zmeikin A.A. Application of fragmentary model to analysis of the atomic structure of amorphous materials // J. of Physics: Conference Series. 2021. V. 1942. P. 012 011.
  10. Cromer D.T., Waber J.T. Scattering Factors Computed from Relativistic Dirac-Slater Wave Functions // Acta Cryst. 1965. V. 18. P. 104–109.
  11. Набитович И.Д., Стецив Я.И., Волощук Я.В. Определение когерентной интенсивности и интенсивности фона по экспериментальной кривой рассеяния электронов // Кристаллография. 1967. Т. 12. № 4. С. 584–590.
  12. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране. М.: Мир, 1977. 584 с.
  13. Фаддеев М.А., Марков К.А. Численные методы. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2005. 156 с.
  14. Вайнштейн Б.К. К теории метода радиального распределения // Кристаллография. 1957. Т. 2. № 1. С. 29–37.
  15. Уоррен Б.Е. Рентгеновские исследования структуры стекол // Кристаллография. 1971. Т. 16. № 6. С. 1264–1273.
  16. Порай-Кошиц М.А. Практический курс рентгеноструктурного анализа. Т. II. М.: Изд-во МГУ, 1960. 632 с.
  17. Алейникова К.Б., Зинченко Е.Н., Змейкин А.А. Особенности атомного строения аморфного сплава Al85Ni10Nd5 // Физика и химия стекла. 2021. Т. 47. № 5. С. 543–553.
  18. Aleinikova K.B., Likhach N.I. Fragmentary Model as Applied to Analysis of Spectroscopically Pure Vitreous SiO2 // Glass Phys. Chem. 2005. V. 31. P. 648–655.
  19. Oliveria M., McMullan R.K., Wuensch B.J. Single crystal neutron diffraction analysis of the cation distribution in the high-temperature phases α-Cu2 – xS, α-Cu2 – xSe, and α-Ag2Se // Solid State Ionics. 1988. V. 28–30. P. 1332–1337.
  20. Carre D., Ollitrault-Fichet R., Flahaut J. Structure de Ag8GeSe6 beta // Acta Cryst. B. 1980. V. 36. P. 245–249.
  21. Нуриев И.Р., Имамов Р.М., Шафизаде Р.Б. О структуре новой кубической фазы в системе Ag–Se // Кристаллография. 1971. Т. 16. С. 1028–1030.
  22. Villarreal M.A., de Chalbaud L.M., Fernadez B.J. et al. Preparation and electrical characterization of the compound CuAgGeSe3 // Journal of Physics: Conference Series. 2009. V. 167. P. 012045.
  23. Hulliger F., Siegrist T. The crystal structure of GeAsSe // Materials Research Bulletin. 1981. V. 16. P. 1245–1251.
  24. Dittmar G., Schäfer H. Die Kristallstruktur von Germaniumdiselenid // Acta Cryst. B. 1976. V. 32. P. 2726–2728.
  25. Pradel A., Piarristeguy A.A. Ag-conducting chalcogenide glasses: applications in programmable metallization cells. In book “Nanostructured Materials for advanced Technological Application”. Netherlands: Springer, 2009. P. 435–444.
  26. Cuello G.J., Piarristeguy A.A., Fernandez-Martinez A. et al. Structure of chalcogenide glasses by neutron diffraction // Journal of Non-Crystalline Solids. 2007. V. 353. P. 729–732.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (98KB)
3.

Download (139KB)
4.

Download (179KB)
5.

Download (285KB)
6.

Download (144KB)
7.

Download (249KB)
8.

Download (174KB)
9.

Download (281KB)
10.

Download (186KB)
11.

Download (177KB)

Copyright (c) 2023 К.Б. Алейникова, Е.Н. Зинченко, Н.В. Мельникова

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».