Взаємодія компонентів у потрійній системі Gd-Mn-Sn при 873 і 673 K

The interaction of the components in the Gd-Mn-Sn ternary system was studied using the methods of X-ray and microstructure analyses, in the whole concentration range. The phase diagrams of the Gd-Mn-Sn system were constructed at 873 and 673 K. At both temperature of investigation the Gd-Mn-Sn system is characterized by existence of two ternary compounds: GdMn6Sn6 (MgFe6Ge6 structure type, space group P6/mmm) and Gd4Mn4Sn7 (Zr4Co4Ge7 structure type, space group I4/mmm). The formation of the interstitial solid solution GdMnхSn2 based on GdSn2 (ZrSi2-type) binary compound was found up to 10 at. % Mn at 873 K and 673 K. The existence of the substitutional solid solution based on GdMn2 (MgCu2-type) was observed up to 5 at.% Sn and 3 at. % Sn at 873 K and 673 K, respectively.Методами рентгенофазового і мікроструктурного аналізів досліджено взаємодію компонентів у потрійній системі Gd-Mn-Sn у повному концентраційному інтервалі та побудовані діаграми фазових рівноваг за температур 873 K і 673 K. За обох температур дослідження в системi утворюються дві тернарні сполуки GdMn6Sn6(структурний тип MgFe6Ge6, просторова група P6/mmm) і Gd4Mn4Sn7 (структурний тип Zr4Co4Ge7, просторова група I4/mmm). На основi бiнарного станiду GdSn2зі структурою типу ZrSi2 встановлено існування твердого розчину включення GdMnхSn2 до вмісту 10 ат. % Mn за температур 873 K і 673 K. На основі бінарної сполуки GdMn2 (структурний тип MgCu2) утворюється твердий розчин заміщення до вмісту 5 ат. % Sn при 873 K і до вмісту 3 ат. % Sn при 673 K

Потрійні системи Lu-V-{Ge, Sn}

The isothermal sections of the phase diagrams of the Lu–V–Ge and Lu-V-Sn ternary systems were constructed at 870 K over the whole concentration range using X-ray diffraction and EPM analyses. In the Lu-V-Ge system a formation of the substitutional solid solution Lu5Ge3-xVx based on the Lu5Ge3binary compound (Mn5Si3 structure type) was found up to 6 at. % V. Insertion of the V atoms in the structure of the LuGe2 binary germanide (ZrSi2structure type, up to 5 aт. % V) results in the formation of the LuV0,15Ge2 ternary phase (CeNiSi2 structure type, space group Cmcm, a=0.40210(4),b=1.5661(1), c=0.38876(3) nm), which corresponds to the limit composition of the interstitial solid solution LuVxGe2. The interaction between the elements in the Lu-V-Sn system results in the formation of one ternary compound LuV6Sn6 (SmMn6Sn6-type, space group P6/mmm, a=0.5503(2), c=0.9171(4) nm) at investigated temperature.Ізотермічні перерізи діаграм стану потрійних систем Lu–V–Ge і Lu-V-Sn побудовані за температури 870 K в повному концентраційному інтервалі методами рентгенофазового, рентгеноструктурного і мікроструктурного аналізів. В системі Lu-V-Ge на основі бінарної сполуки Lu5Ge3(структурний тип Mn5Si3) встановлено утворення твердого розчину заміщення Lu5Ge3-xVx до вмісту 6 aт. % V. Включення атомів V в структуру бінарного германіду LuGe2 (структурний тип ZrSi2, до вмісту 5 aт. % V) приводить до утворення тернарної фази LuV0,15Ge2 (структурний тип CeNiSi2, просторова група Cmcm, a=0,40210(4), b=1,5661(1), c=0,38876(3) нм), яка відповідає граничному складу твердого розчину включення LuVxGe2. Взаємодія компонентів у системі Lu-V-Sn за температури дослідження характеризується утворенням тернарної сполуки LuV6Sn6(структурний тип SmMn6Sn6, просторова група P6/mmm, a=0,5503(2), c=0,9171(4) нм)

Ізотермічний переріз потрійної системи Ho–Cu–Sn при 670 K

The interaction of the components in the Ho-Cu-Sn ternary system was investigated at 670 K over the whole concentration range using X-ray diffraction and EPM analyses. Four ternary compounds were formed in the Ho–Cu–Sn system at 670 K: HoCuSn (LiGaGe type, space group P63mc), Ho3Cu4Sn4 (Gd3Cu4Ge4-type, space group Immm), HoCu5Sn (CeCu5Au-type, space group Pnma), and Ho1.9Cu9.2Sn2.8 (Dy1.9Cu9.2Sn2.8-type, space group P63/mmc). The formation of the interstitial solid solution based on HoSn2 (ZrSi2-type) binary compound up to 5 at. % Cu was found.Взаємодія компонентів у потрійній системі Ho-Cu-Sn досліджена за температури 670 K в повномуконцентраційному інтервалі методами рентгенівської дифракції і рентгеноспектрального аналізу. При 670K в системі утворюються чотири тернарні сполуки: HoCuSn (структурний тип LiGaGe, просторова групаP63mc), Ho3Cu4Sn4 (структурний тип Gd3Cu4Ge4, просторова група Immm), HoCu5Sn (структурний типCeCu5Au, просторова група Pnma) і Ho1.9Cu9.2Sn2.8 (структурний тип Dy1.9Cu9.2Sn2.8, просторова групаP63/mmc). Встановлено утворення твердого розчину включення на основі бінарної сполуки HoSn2(структурний тип ZrSi2) до вмісту 5 aт. % Cu

Дослідження структурних, кінетичних та магнітних характеристик напівпровідника Er1-xZrxNiSb

Peculiarities of the structural, electrokinetic, energetic, and magnetic characteristics of Er1-xZrxNiSb semiconductive solid solution, х=0–0.10, were studied. It was suggested that when Zr (4d25s2) atoms were introduced into the structure of the ErNiSb half-Heusler phase by substitution of Er (5d06s2) atoms in 4a position, Zr atoms can also simultaneously occupy the 4c position of Ni (3d84s2) atoms. As a result, in Er1-xZrxNiSb semiconductor, the structural defects of donor nature in position 4a and ones of acceptor nature in position 4c were generated simultaneously. In this case, in the band gap of Er1-xZrxNiSb, the energy states of impurity donor  and acceptor  bands (donor-acceptor pairs) appear and determine the electrical conductivity mechanism of the semiconductor.Досліджено особливості структурних, кінетичних, енергетичних та магнітних характеристик напівпровідникового твердого розчину Er1-xZrxNiSb, х=0–0.10. Зроблено припущення, що при уведенні атомів Zr (4d25s2) у структуру пів-Гейслерової фази ErNiSb шляхом заміщення у позиції 4a атомів Er (5d06s2) атоми Zr також одночасно можуть займати позицію 4с атомів Ni (3d84s2). Як результат, у напівпровіднику Er1-xZrxNiSb одночасно генеруються як структурні дефекти донорної природи у позиції 4a і акцепторної у позиції 4с. При цьому у забороненій зоні Er1-xZrxNiSb з’являються енергетичні стани домішкових донорної  та акцепторної  зон (донорно-акцепторні пари), які визначають механізми електропровідності напівпровідника

Дослідження напівпровідникового твердого розчину V1-xTixFeSb. I. Особливості електрокінетичних характеристик

The peculiarities of the temperature and concentration characteristics of resistivity and thermopower of V1-xTixFeSb semiconductor solid solution were investigated in the temperature and concentration ranges of T = 4.2 -400 K and Ті  ≈ 9.5·1019–3.6·1021 см-3 (х = 0.005 - 0.20), respectively. The existence of previously unknown mechanism for the generation of structural defects with donor nature which determined the conduction of n-VFeSb and V1-xTixFeSb was established. The acceptor type of structural defects generated in V1-xTixFeSb by substitution of V atoms by Ti ones was confirmed.Досліджено особливості температурних та концентраційних характеристик питомого електроопору та коефіцієнта термо-ерс напівпровідникового твердого розчину V1-xTixFeSb у діапазонах температур та концентрацій: Т = 4,2 – 400 К та Ті  ≈ 9.5·1019–3,6·1021 см-3 (х = 0,005–0,20). Встановлено існування невідомого раніше механізму генерування структурних дефектів донорної природи, які визначають провідність n-VFeSb та V1-xTixFeSb. Підтверджено акцепторну природу структурних дефектів, генерованих у V1-xTixFeSb, при заміщенні V атомами Ті

Features of Structural, Electrokinetic and Energy State Characteristics of V_x+yCo_1-ySb₃ Skutterudite

The structure characteristics, temperature and concentration dependences of the electrical resistivity and the thermopower coefficient for the Vx+yCo1-ySb3 skutterudite were investigated in the ranges: T = 80 - 400 K, x = 0.02 - 0.20. It was shown that the introduction of V atoms into the structure of CoSb3 thermoelectric material was accompanied by an increase in the efficiency of conversion of thermal energy into electrical energy. It was established that the inversion in the sign of the thermopower coefficient for Vx+yCo1-ySb3 not observed for these concentrations of V impurity atoms. Based on the analysis of electrokinetic and energy state characteristics of Vx+yCo1-ySb3, it was assumed that the V (3d34s2)impurity atoms simultaneously replaced Co (3d74s2)atoms, generating structural defects of acceptor nature, and were located in the icosahedral voids of the crystal structure and generated donors. Keywords: crystal structure, electrical resistivity, thermopower coefficient.</span