Журнал неорганической химии, 2021, T. 66, № 10, стр. 1457-1468

Система FeS–Ga2S3–In2S3

Ф. М. Мамедов a*, Д. М. Бабанлы bc, И. Р. Амирасланов d, Д. Б. Тагиев a, М. Б. Бабанлы a

a Институт катализа и неорганической химии им. акaд. М. Нагиева НАН Азербайджана
AZ-1143 Баку, пр-т Г. Джавида, 113, Азербайджан

b Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности
AZ-1010 Баку, пр-т Азадлыг, 20, Азербайджан

c Азербайджано-французский университет
AZ-1010 Баку, ул. Низами, 183, Азербайджан

d Институт физики НАН Азербайджана
AZ-1143 Баку, пр-т Г. Джавида, 131, Азербайджан

* E-mail: faikmamadov@mail.ru

Поступила в редакцию 11.02.2021
После доработки 21.04.2021
Принята к публикации 27.04.2021

Аннотация

Представлены результаты исследования фазовых равновесий в системе FeS–Ga2S3–In2S3 методами дифференциального термического и рентгенофазового анализа. Построены некоторые политермические сечения и изотермические сечения при 900 и 1070 K фазовой диаграммы, а также проекция поверхности ликвидуса. Определены типы и координаты нон- и моновариантных равновесий. Установлено, что данная система квазитройная, ликвидус состоит из полей первичной кристаллизации шести фаз. На основе исходных бинарных и тройных (FeGa2S4, FeIn2S4) соединений выявлены широкие области твердых растворов, представляющие интерес как магнитные материалы.

Ключевые слова: сульфиды железа-галлия, сульфид железа-индия, фазовая диаграмма, поверхность ликвидуса, твердые растворы, магнитные материалы

Список литературы

  1. Haeuseler H., Srivastava S.K. // Z. Kristallogr. 2000. V. 215. № 4. P. 205. https://doi.org/10.1524/zkri.2000.215.4.205

  2. Ranmohotti K.G.S., Djieutedjeu H., Lopez J. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2015. V. 137. № 2. P. 691. https://doi.org/10.1021/ja5084255

  3. Djieutedjeu H., Makongo J., Rotaru A. et al. // Eur. J. Inorg. Chem. 2011. V. 26. P. 3969. https://doi.org/10.1002/ejic.201100364

  4. Torresa T., Sagredoa V., de Chalbauda L.M. et al. // Phys. B. 2006. V. 384. P. 100. https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.05.162

  5. Боднарь И.В., Викторов И.А., Павлюковец С.А. // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. № 6. С. 681. [Bodnar I.V., Viktorov I.A., Pavlyukovets S.A. // Inorg. Mater. 2010. V. 46. № 6. P. 604. https://doi.org/10.1134/S0020168510060087]

  6. Боднарь И.В., Труханов С.В. // ФТП. 2011. Т. 45. № 7. С. 890. [Bodnar I.V., Trukhanov S.V. // Semiconductors. 2011. V. 45. № 7. Р. 861. https://doi.org/10.1134/S1063782611070050]

  7. Nowka C., Gellesch M., Enrique Hamann Borrero J. et al. // J. Cryst. Growth. 2017. V. 459. P. 81. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2016.11.090

  8. Myoung B.R., Lim J.T., Kim C.S. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 438. P. 121. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.04.05624

  9. Yang J., Zhou Z., Fang J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2019. V. 115. № 22. P. 222101. https://doi.org/.1063/1.5126233

  10. Karthikeyan N., Aravindsamy G., Balamurugan P., Sivakumar K. // Mater. Res. Innovations. 2017. P. 278. https://doi.org/10.1080/14328917.2017.1314882

  11. Аминов Т.Г., Бушева Е.В., Шабунина Г.Г. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 12. С. 1340. [Aminov T.G., Busheva E.V., Shabunina G.G. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 12. P. 1592. https://doi.org/10.1134/S0036023619120039]https://doi.org/10.1134/S0044457X19120031

  12. Otrokov M.M., Klimovskikh I.I., Bentmann H. et al. // Nature. 2019. V. 576. P. 416. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1840-9

  13. Xu L., Mao Y., Wang H. et al. // Science Bull. 2020. V. 65. № 24. P. 2086. https://doi.org/10.1016/j.scib.2020.07.032

  14. Klimovskikh I.I., Otrokov M.M., Estyunin D. et al. // Quantum Mater. 2020. V. 5. № 54. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41535-020-00255-9

  15. Estyunin D.A., Klimovskikh I.I., Shikin A.M. et al. // APL Materials. 2020. V. 8. P. 021105. https://doi.org/10.1063/1.5142846

  16. Yonghao Y., Xintong W., Hao L. et al. // Nano Lett. 2020. V. 20. P. 3271. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00031

  17. Zhou L., Tan Z., Yan D. et al. // Phys. Rev. B. 2020. V. 102. P. 085114. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.085114

  18. Yujun D., Yijun Y., Meng Z. et al. // Science. 2020. V. 367. № 6480. P. 895. https://doi.org/10.1126/science.aax8156

  19. Zlomanov V.P., Khoviv A.M., Zavrazhnov A.Yu. // Tech. Mater. Sci. Adv. Topics. 2013. P. 103.

  20. Imamaliyeva S.Z., Babanly D.M., Tagiev D.B., Babanly M.B. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 13. P. 1704. https://doi.org/10.1134/S0036023618130041

  21. Babanly M.B., Mashadiyeva L.F., Babanly D.M. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 13. P. 1649. https://doi.org/10.1134/S0036023619130035

  22. Кертман А.В., Русейкина А.В. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1544. [Kertman A.V., Ruseikina A.V. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 11. P. 1756. https://doi.org/10.1134/S003602362011008X]https://doi.org/10.31857/S0044457X20110082

  23. Имамалиева С.З., Мехдиева И.Ф., Бабанлы Д.М. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1550. [Imamaliyeva S.Z., Mekhdiyeva I.F., Babanly D.M. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 11. P. 1762. https://doi.org/10.1134/S0036023620110066]https://doi.org/10.31857/S0044457X20110069

  24. Асадов М.М., Ахмедова Н.А., Мамедова С.Р., Тагиев Д.Б. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 7. С. 974. [Asadov M.M., Akhmedova N.A., Mamedova S.R. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 7. Р. 1061. https://doi.org/10.1134/S0036023620070013]https://doi.org/10.31857/S0044457X20070016

  25. Исмаилова Э.Н., Машадиева Л.Ф., Бахтиярлы И.Б., Бабанлы М.Б. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 6. С. 646. [Ismailova E.N., Mashadieva L.F., Bakhtiyarly I.B. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. № 6. Р. 801. https://doi.org/10.1134/S0036023619060093]https://doi.org/10.1134/S0044457X19060096

  26. Ranmohotti K.G.S., Djieutedjeu H., Poudeu P.F.P. // J. Am. Chem. Soc. 2012. V. 134. № 34. P. 14033. https://doi.org/10.1021/ja303952w

  27. Moroz N.A., Lopez J.S., Djieutedjeu H., Ranmohotti K.G.S. et al.// Chem. Mater. 2016. V. 28. № 23. P. 8570. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b03293

  28. Боднарь И.В., Труханов С.В // ФТП. 2011. Т. 45. № 11. С. 1464. [Bodnar I. V., Trukhanov S.V. // Semiconductors. 2011. V. 45. № 11. P. 1408. https://doi.org/10.1134/s106378261111008x]

  29. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Осипова М.А., Боднарь И.В. // ФТП. 2010. Т. 44. № 1. С. 48. [Rud V.Y., Rud Y.V., Osipova M.A., Bodnar I.V. // Semiconductors. 2010. V. 44. № 1. Р. 45.] https://doi.org/10.1134/S1063782610010070

  30. Djieutedjeu H., Zhou X., Chi H., Haldolaarachchige N. et al. // J. Mater. Chem. C. 2014. V. 2. P. 6199. https://doi.org/10.1039/C4TC00672K

  31. Orujlu E.N. // Phys. Chem. Solid State. 2020. V. 21. № 1. P. 113. https://doi.org/10.15330/pcss.21.1.113-116

  32. Mammadov F.M., Amiraslanov I.R., Imamaliyeva S.Z. et al. // J. Phase Equilib. Diffus. 2019. V. 40. № 6. P. 787. https://doi.org/10.1007/s11669-019-00768-2

  33. Мамедов Ф.М., Бабанлы Д.М., Амирасланов И.Р. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1535. [Mamedov F.M., Babanly D.M., Amiraslanov I.R. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. № 11. P. 1747. https://doi.org/10.1134/S0036023620110121]10.1134/S0036023620110121

  34. Mammadov F.M., Amiraslanov I.R., Aliyeva Y.R. et al. // Acta Chim. Slovenica. 2019. V. 66. P. 466. https://doi.org/10.17344/acsi.2019.4988

  35. Binary alloy phase diagrams / Ed. Massalski T.B. Ohio, 1990. 3875 p.

  36. Bertaut E.F., Burlet P., Chappert J. // Solid State Commun. 1965. V. 3. P. 335.

  37. Lennie A.R., Redfern S.A., Schofield P.F., Vaughan D.J. // Mineralogical Magazine.1995. V. 59. P. 677.

  38. Kuhn S.J., Kidder M.K., Parker D.S. et al. // Phys. C: Superconductivity and Its Applications. 2017. V. 534. P. 29. https://doi.org/10.1016/j.physc.2016.12.006

  39. Allazov M.R. // Bull. Baku State University. 2009. № 2. P. 42.

  40. Pardo M.P., Dogguy-Smiri L., Flahaut J. // Mater. Res. Bull. 1980. № 7. V. 16. P. 1375.

  41. Рустамов П.Г., Бабаева Б.К., Аллазов М.Р. // Журн. неорган. химии. 1979. № 24. P. 2208.

  42. Заргарова М.И., Гамидов Р.С. // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1969. Т. 5. № 2. С. 371.I.

  43. Muschinsky V.P., Ambross V.P. // Kristall Technic. 1970. V. 5. I. 4. P. 5.

  44. Kramer V., Nitsche R., Ottemann J. // J. Cryst. Growth. 1970. V. 7. P. 285.

  45. Camille Y.J., Jimmie G.E. // J. Phys. Chem. B. 2001. V. 105. P. 2718. https://doi.org/10.1021/jp003312x

  46. Jones C.Y., Bryan J.C., Kirschbaum K., Edwards J.G. // Z. Kristallogr. 2001. V. 216. P. 327. https://doi.org/10.1524/ncrs.2001.216.14.349

  47. Paul P., Jose M.M.A., Maximo L. et al. // Acta Crystallogr. B. 2016. V. 72. P. 410. https://doi.org/10.1107/S2052520616007058

  48. Hahn H., Klingler W. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1950. V. 263. P. 177.

  49. Гусейнов Г.Г., Амирасланов И.Р., Кулиев А.С., Maмедов K.С. // Неорган. материалы. 1987. Т. 23. С. 854.

  50. Schulte M., Kramer V. // Z. Naturforsch. 1982. V. 37b. P. 390.

  51. Mammadov F.M., Amiraslanov I.R., Efendiyeva N.N., Imamaliyeva S.Z. // Chem. Problems. 2019. V. 17. P. 58. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2019-1-58-65

  52. Mammadov F.M., Niftiyev N.N., Mammadov F.I. // Azerb. Chem. J. 2017. № 2. P. 56.

  53. Mammadov F.M. // Chem. Problems. 2020. V. 18. № 2. P. 214. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2020-2-214-221

  54. Mammadov F.M. // Azerb. Chem. J. 2020. № 3. P. 29. https://doi.org/10.32737/0005-2531-2020-3-29-33

Дополнительные материалы отсутствуют.