دانلود ترجمه مقاله ویژگی های ترمودینامیکی محلول های جامد در سیستم Ag2S–Ag2Se (ساینس دایرکت – الزویر 2014)

ویژگی های ترمودینامیکی محلول های جامد در سیستم Ag2S–Ag2Se

Thermodynamic properties of solid solutions in the system Ag2S–Ag2Se

چکیده
1 مقدمه
2 اطلاعات تجربی
3 توصیف مدل
4 نتایج و شرح مطلب
5 نتیجه گیری
منابع

چکیده
داده های تجربی را روی نمودار فازی سیستم Ag2 S-Ag2 Se خلاصه کردیم. در این سیستم، توابع استاندارد ترمودینامیکی چهار محلول جامد با استفاده از مدل محلول های منظم و زیرمنظم: مجموعه محلول جامد محدود شده fcc یعنی y-Ag2S-Ag2S1_xSex (x<0.3, 867<T< 1110K)  و سری کامل محلول جامدbcc  همراه-Ag2S-Ag2Se β ، محلول جامد تک شیبی (a)  از Ag2S تا  Ag2S0.4Se0.6  ، و محلول جامد قائم الزاویه (راست گوشه) (a) از Ag2S0.3Se0.7  تا  Ag2Seمحاسبه شد. Gmix و Smix با استفاده از مدل زیرمنظم محلول نامتقارن در منطقه   Ag2S0.4Se0.6-Ag2S0.3Se0.7  ارزیابی شدند. داده های ترمودینامیکی را می توان برای مدل سازی سیستم های طبیعی پیچیده و در مسائل مواد نیمه هادی استفاده کرد.

2 اطلاعات تجربی
روشهای تجربی اصلی این مطالعه در مورد محلول های جامد، روشهای پراش، روش های سنجش چگالی و دمای انتقال فاز و دیگر موارد است. نمودار فازی Ag2S-Ag2Se، تعادل فازی و محلول های جامد سیستم را در چندین مطالعه تجربی [7،9،14، 15] مورد بررسی قرار داد. اختلافات نظری در نتایج حاصل از این مطالعات وجود دارد (شکل 1). Bontschewa-Mladenowa و Zaneva (14) توسط تحلیل تفاضلی حرارتی (DTA)، تحلیل ریزساختاری و تحلیل پراش اشعه ایکس با تحقیقات اضافی درمورد چگالی و ریزسختی، سیستم Ag2S-Ag2Se را در فواصل ترکیبی از 0 تا 100٪ در مراحل 5mol.% Ag2Se بررسی کردند. آنها دریافتند که نمودار فازی این سیستم توسط نقاط اوتکتیک (50 mol.% Ag2Se) و نقاط پریتکتیک (40 mol.% Ag2Se) در دمای 835 درجه سانتیگراد مشخص می شود و دو محلول جامد پیوسته با شکاف حلالیت در 50mol. % Ag2S (یعنی Ag2S0.5Se0.5 یا Ag4SSe)، در دمای زیر نقطه ذوب (Tmelt) وجود دارد. Glazov و همکاران از DTA برای مطالعه سولفوسلنید نقره ایی که در 10 mol. % سنتز شده استفاده کردند. آنها نشان دادند که تعادل فازی بین تغییرات دمای بالا در نمودارهای Ag2S-Ag2Se توسط سری پیوسته محلول های جامد و مایع با وجود یک نقطه حداقل مشترک در 760 درجه سانتی گراد و 40 mol. % Ag2Se مشخص می شود. بر اساس نظریه نویسندگان، سیستم مورد مطالعه از نظر تقریب منظم، به خوبی توصیف شده است.

Pingitore و همکاران و Ponce (7،8) سولفوسلنید های نقره ای ترکیبی از طیف Ag2S تا Ag2Se را با میکروسکوپ نوری، میکروآنالیز(ریزفراکافت) کاو الکترونی، و پراش اشعه ایکس آزمایش کردند و نتیجه گرفتند که در شرایط محیطی، دو محلول جامد وجود دارد. سری اول از Ag2S تا تقریبا Ag2S0.4Se0.6 از نوع تک شیبی است. سری دوم از Ag2S0.3Se0.7 تا Ag2Se راست گوشه است. مطالعات کالری سنجی که توسط Pingitore و همکاران انجام شد[9] مشخصه پیوسته هر محلول جامد را تایید کرد. دمای انتقال (rtrans) بستگی به ترکیب محلول جامد Ag2(S,Se) دارد و از 70 تا 178 درجه سانتیگراد با پایین ترین دمای انتقال برای فازهای Ag2S0.4Se0.6 تا Ag2S0.3Se0.7 متغیر است. تعيين انتروپي انتقال، با مدل دو محلولی جامد سازگار بود. دگرشکلی با دمای بالا، احتمالا یک محلول جامد پیوسته بین Ag2S و Ag2 Se است که مانند ساختار مکعب مرکز پر (bcc) می باشد [9]. طبق داده ها [6]، میدان Ag2S0.4Se0.6 – Ag2S0.3Se0.7 در دمای پایین rtrans یک شکاف حلالیت است و «ایجاد مرزهای دقیق برای این شکاف، و همچنین اجزای نهایی دو محلول جامد، از پراش داده های موجود امکان پذیر نیست » . هنوز هم مشخص نیست چه چیزی می تواند وجود داشته باشد: منطقه دو فازی، و یا محلول جامد بر اساس هر ترکیبی.

Petruk و همکاران [5] تشکیل محدود شده محلول های جامد در این سه فاز را در نمونه های طبیعی از Ag2S به Ag2S0.85Se0.15 ، از Ag4S1.1Se0.9 (یا Ag2S0.55Se0.45) به Ag4 S0 95 Se 1 05 ، و از Ag 2 S0 120 88 به Ag 2 Se توصیف کردند.