Експериментальне дослідження твердофазної рівноваги у системі SnBi2Te4-PbBi2Te4-Bi2Te3 при 300 К

Abstract

Фазові рівноваги системи SnBi2Te4-PbBi2Te4-Bi2Te3 експериментально досліджено методами диференціального термічного аналізу (ДТА), рентгенівської дифракції (РФА) та скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). За результатами експерименту побудовано ізотермічний перетин системи при 300 К і виділено 4 однофазні та 3 двофазні області. Показано, що поряд із раніше підтвердженими розрізами SnBi2Te4–PbBi2Te4 та SnBi4Te7–PbBi4Te7, розріз SnBi6Te10–PbBi6Te10 утворює суцільний ряд твердих розчинів із шаруватою структурою тетрадимітового типу. Параметри решітки твердих розчинів були визначені повнопрофільним уточненням Рітвельда. Результати показують, що як параметри a, так і c зростають лінійно із концентрацією Pb, відповідно до закону Вегарда. Це дослідження може допомогти з’ясувати фазові рівноваги псевдопотрійної системи SnTe-PbTe-Bi2Te3, яка надає важливу інформацію для розробки нових шаруватих фаз тетрадимітового типу із топологічним ізолятором і термоелектричними властивостями.