Magistrantların XV Respublika Elmi konfransı, 14-15 may 2015-ci il
22
üçün onlara sadəcə hər hansı kənar tutumun qoşulması kifayət edir ki, bu da mikroelektron üsulları ilə
asanlıqla reallaşa bilər. Mənfi müqavimətli cihazları yalnız funksional elementlər kimi deyil, həmçinin
işıq, maqnit, təzyiq və s. ötürücüləri kimi də istifadə etmək olar.
TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlullarının VAX-nın tədqiqi göstərdi ki, gərginliyin kiçik qiymətlərində
kontakt omik olur və I(U) asılılığı xəttidir. Gərginlik artdıqca asılılıq tədricən qeyri-xəttiliyə keçir və
bundan sonra nümunə sıçrayışla böyük müqavimətli haldan kiçik müqavimətli hala keçir [3-4]. Alınmış
təcrübi nəticələri elektrotermik proseslərlə izah etmək olar. İlkin yaxınlaşmada nümunələrin daxilində
yaranmış cərəyan cığırlarının nümunənin bütün həcmi üzrə paylanması, sonra onlara birləşən paralel
cərəyanlar halına uyğun cərəyan kanalları və cərəyan qaytanlarına çevrilməsi prosesi baş verir.
TlIn
1-x
Sm
x
S
2
BƏRK MƏHLULLARDA ĠSTĠLĠKKEÇĠRMƏ
İskəndərova S.İ.
Sumqayıt Dövlət Universiteti
Müxtəlif təyinatlı mikro- və optoelektron qurğularının yaradılması ilə bağlı məlum materialların
tərkibini məqsədəyönlü şəkildə dəyişməklə daha yüksək keyfiyyətlərə malik birləşmə və bərk məhlulların
alınması, onların mümkün tətbiq sahələrinin araşdırılması günün aktual məsələlərindəndir. Bu baxımdan
TlInS
2
– TlSmS
2
sistemində müşahidə olunan TlIn
1-x
Sm
x
S
2
0≤x≤0,11 tərkibli məhlullar böyük maraq
kəsb edir. [1-2] TlInS
2
( Se
2
,Te
2
) birləşmələri və onlar arasında alınan bərk məhlullar yaxın infraqırmızı
şüalanma, rentgen, qamma, neytron şüalanmalarının dedektorları,
günəş enerji çeviriciləri, fotoelementlər,
yaddaşlı çeviricilər və s. kimi cihazlarda geniş tətbiq perspektivlərinə malikdirlər. Tərkiblərinə
lantanoidlər daxil etdikdə bu materiallar yüksək ərimə temperaturu, böyük mexaniki bərklik,yuxarı
temperaturlarda belə öz yarımkeçirici xassələrini saxlamaq, yüksək termoeffektivliyə malik olmaq kimi
xassələr kəsb edirlər. Məlumdur ki, Ln və In atomları TlLnX
vı
2
, TlInX
vı
2
tipli birləşmələrdə əsasən
üçvalaentlidirlər və onların ion radiusları bir -birinə yaxındır. Ona görə də TlInX
vı
2
tipli birləşmələrdə
indium atomlarını tədricən lantanoid atomları ilə rasional əvəzləməklə yarımkeçirici xassələrin daha geniş
spektrinə malik birləşmə və bərk məhlullar əldə etmək imkanı real bir məsələ kimi qarşıya çıxır. Məhz bu
prinsip əsasında TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlullar sırası alınıb, onların elktro-, istilikfiziki, optik və sairə
xassələri geniş temperatur və sahə diapazonunda tədqiq olunmuşdur.
İstilikkeçirmənin tədqiqi materialın bir sira xassələri barədə qiymətli məlumat əldə etməyə imkan
verir. Kristal qəfəsin istilikkeçirməsini tədqiq edərək ondakı bütün mümkün olan defektlər: yüklü və
neytral aşqarlar, vakansiyalar, komplekslər, dislokasiyalar, elastiki gərginliklər, bərk məhlullar sırasının
mövcudluğu, birləşmələr, bərk məhlulların alinması və parçalanmasının kinetikası, qəfəsdə elastiki
gərginliklər və s. barədə çox geniş çeşiddə məlumatlar əldə etmək olar. Elekteron və bipolyar
istilikkeçirmədən yükdaşıyıcıların səpilmə mexanizmləri; qadağan zonasının eni, onun temperatur gedişi
və s. barədə mühakimə aparmaq olar.
Ümumi istilikkeçirmənin tədqiqi həmçinin böyük tətbiqi əhəmiyyətə malikdir. Termoelektron
soyuducuları və generatorlarının faydalı iş əmsalının təyinində, diod, tranzistor və lazerlərin iş
rejimlərinin hasabatında ümumi istilikkeçirmədən birbaşa istifadə olunur.
Təcrübədən alınan nəticələr göstərdi ki, TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlullarında laylara paralel və
perpendikulyar istiqamətlərdə aşkar anizotropluq müşahidə olunur, istilikkeçirmədə əsas rolu qəfəs
istilikkeçirməsi oynayır, temperaturun azalması ilə anizotropluq artır, ümumi istilikkeçirmə
nəzəriyyəsinə müvafiq əvazetmədə iştirak edən kationun atom kütləsinin artması ilə istilikkeçirmənin
azalması müşahidə olunur. Bununla bərabər TlInS
2
birləşməsindən onun əsasında alınan bərk TlIn
1-
x
Sm
x
S
2
məhlullarına keçərkən atom kütləsinin artması ilə istilikkeçirmənin azalması qanunundan kənara
çıxmalar müşahıdə olunur. Buna səbəb məhlulllarda lokal nöqtəvi defektlərdən səpilmələrin ciddi rol
oynamağa başlamasıdır ki, bu da In atomlarını Sm atomları ilə əvəz etdikcə sıxlığın və elastiki xassələrin
lokal dəyişməsi isə onların orta atom radiuslarının fərqi ilə müəyyən olunur.
Hesablamalar göstərir ki, tədqiq olunan bərk məhlullarda kristal qəfəsdə sıxlığın lokal
dəyişmələrinin qəfəs istilikkeçirmələrinə təsirinin nəzərə alınması təcrübi nəticələri və nəzəri
hesablamaları xeyli yaxınlaşdırır. Amma bütün təcrübələrdə hələ müəyyən qədər istilik müqaviməti
qalmaqda davam edir. Buna səbəb istilikkeçirməyə normal proseslərin ( N – proseslər) təsiridir.
Magistrantların XV Respublika Elmi konfransı, 14-15 may 2015-ci il
23
Məlumdur ki, normal proseslər istilikkeçirməyə birbaşa təsir etmirlər. Amma normal proseslər
nəticəsində fononların dalğa vektorları elə dəyişirlər ki, onlar sonradan qayıdış ( U- proseslər)
proseslərində iştirak etmək imkanı qazanırlar ki, bu da dolayı yolla normal proseslərin istilik
müqavimətinin artmasına təsiri kimi qiymətləndirilir. Tədqiq etdiyimiz TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlullarında
bu halların baş verməsi üçün real imkan yaranır və aldığımız nəticələr söylədiyimiz mülahizələrin
reallığını təsdiq edir. [1-3]
TlIn
1-x
Sm
x
S
2
BƏRK MƏHLULLARINDA ĠSTĠDƏN GENĠġLƏNMƏ
Qurbanova N.N.
Sumqayıt Dövlət Universiteti
TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlulları TlInS
2
–TlSmS
2
sistemində indium atomlarını tədricən ion radiusları
onlarınkına yaxın olan üçvalentli samarium atomları ilə əvəzetməklə alınır [1]. Rasional əvəzetmə yolu
ilə reallaşan belə əvəzləmədə alınan bərk məhlullar ilkin üçqat TlInS
2
birləşməsi kimi telraqonal
sinqoniyada kristallaşır.TlIn
1-x
Sm
x
S
2
(0≤x≤0,11) bərk məhlullarının istidəngenişlənmə əmsalları 80 -
400K temperatur intervalında
T=3’5K temperatur addımı ilə ölçülmüşdür. Ölçmələr oturacağının
diametri 4’6 mm, hündürlüyü isə 30mm olan silindrik formada hazırlanmış polikristallik nümunələr
üzərində aparılmışdır. Nümunələr x= 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,10 tərkiblərinə uyğun hazırlanmışdır.
TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlulları ilkin TlInS
2
üçqat birləşməsi kimi tetraqonal sinqoniyada kristallaşır.
Tərkibdə samariumun nisbi miqdarı artdiqca qəfəs parametrləri Veqard qaydasına müvafiq olaraq additiv
artır [ 1]. [ 1-3] işlərində qeyd olunduğu kimi bu materiallar yüksək təmizlik dərəcəsinə malik ilkin
komponentlərindən birbaşa sintez yolu ilə ikitemperaturlu sintez üsulu ilə alınmışdır: Tl-5N (99,999%),
In 5N-7N (99,999%), S-XT 15-3(99,999%) kükürdü vakuumda sublimasiya üsulu ilə dəfələrlə
təmizləndi. Sintez prosesi 10
-2
Pa təzyiqə qədər evakuasiyaya məruz qalmış kvars
ampulalarda hər tərkibə
müvafiq ümumi kütləsi 10 qram olmaqla stexiometrik çəki nisbətində götürülmüş
ilkin komponenetlərdən
uygun temperatur rejiminə müvafuq sintez etməklə əldə olunmuşdur. Sintez prosesinin başa çatması,
alınan ərintilərin homogenlikləri və eləcə də onların fərqliliyi diferensial-termik analiz (DTA) və
rentgenfaza analizləri (PФА) ilə yoxlanılmışdır.
İstidən xətti genişləmnə əmsalının temperatur asılılığından görunur ki, bütün
tədqiq olunan nümulər
üçün ~80 ’200K temperatur intervalında bu kəmiyyət sürətlə artır, sonra isə bu artım yavaşıyır və ~230K-
dən sonra hər bir tərkibə uyğun müəyyən bir sabitə yaxınlaşmaqda davam edir. Bundan əlavə tədqiq
olunan tərkiblərin heç birində faza keçidi müşahidə olunmadı. α (T) asılılığında müşahidə olunan bu
dəyişmələr tərkibə daxil olan samarium atomlarının nisbi miqdarının dəyişməsi ilə atomların kristal
qəfəsdəki istilik rəqslərində anharmonikliyin və buna müvafiq Qrünhayzen sabitinin dəyişməsi ilə izah
oluna bilər. Tədqiq olunan tərkiblərdə istidən xətti genişlənmə əmsalının temperatur asılılıqlarında
müşahidə olunan bu oxşarlıqlara səbəb, TlIn
1-x
Sm
x
S
2
bərk məhlullarının da ilkin TlInS
2
birləşməsi kimi
tetraqonal sinqoniyada kristallaşması, bu kristallarda kimyəvi rabitənin diferensial-termik, rentgenfaza
analizlərindən təsdiq olunduğu kimi oxşarlığıdır.
Məlumdur ki, istənilən bərk cismin xətti genişlənmə əmsalı bu cismin təşkil olunduğu atomların
qarşılıqlı təsirinin xarakterindən asılıdır. Xətti genişlənmə əmsalı kristal qəfəsin düyünlərində yerləşən
atomların reqslərindəki anhormonikliklə qəfəsdəki vakansiyalar, dislokasiyalar, defektlərin qəfəs atomları
ılə qarşılıqlı təsiri, onun fiziki xassələrinə ciddi təsir edir. Ona görə də qəbul etmək olar ki,
anhormonizmə, qəfəsin rəqs spektrinə təsir edən faktorlar bu və ya digər şəkildə xətti genişlənmə
əmsalına da təsir etməlidir. Beləliklə, deyilənlərdən bu qənaətə gəlmək olar ki, kristaldakı fluktuasiya,
konsentrasiya prosesləri, daxili gərginliklər, tədqiq olunan nümunələrdəki struktur bircinsliyi kristalın
xətti genişlənmə əmsalının dəyişmə xarakterinə ciddi təsir edir. Tərkibdə samarium atomlarının nisbi
miqdarı artdiqca struktur defektlərin konsentrasiyası da artıq və bu, elastiki xassələrdə də özünü aydın
şəkildə biruzə verir.