S'abonner

Nanoscale phase separation effects near and 2.67, and rigidity transitions in chalcogenide glasses - 04/04/08

Punit Boolchand , Daniel G. Georgiev, Tao Qu, Fei Wang, Liuchun Cai, Swapnajit Chakravarty
Department of Electrical, Computer Engineering and Computer Science, University of Cincinnati, Cincinnati, Ohio 452221-0030, USA 

*Correspondence and reprints

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

pages 12
Iconographies 12
Vidéos 0
Autres 0

Abstract

Nanoscale phase separation effects are of general interest in glass science. Such structural effects produce usually pronounced changes in glass physical properties which can mask the more subtle elastic effects related to rigidity transitions. The glass-transition temperature, Tg, is an intrinsic measure of network connectivity. It can be expected to increase or decrease as a network polymerizes or nanoscale phase separates. Compositional trends in Tg(x) in binary AsxSe1-x and GeySe1-y glasses show thresholds near the stoichiometric compositions, x = 2/5 or a mean coordination number r̄=2.4, y = 1/3 or r̄=2.67. These Tg trends in conjunction with spectroscopic (Raman, Mössbauer) evidence of broken chemical order suggest that the stoichiometric glasses As2Se3 and GeSe2 consist of a Se-rich majority phase that is separate from a compensating Ge- or As-rich minority phase, i.e., they are nanoscale phase separated. On the other hand, ternary Gex(As or P)xSe1-2x glasses containing equal proportions of the group IV and V elements reveal compositional trends in Tg(x) that increase monotonically with x; they appear to polymerize increasingly over a wide 2 < r < 2.8 range of connectivities and are homogeneous. In these ternary glasses, experimental evidence for rigidity transitions is observed near r̄=2.40. Previous claims of a rigidity transition near r̄=2.67 can be traced to nanoscale phase separation effects.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les effets de séparation de phase à l'échelle nanométrique sont d'intérêt général en science du verre. De tels effets structuraux produisent d'ordinaire des changements prononcés des propriétés physiques du verre, qui peuvent masquer les effets élastiques plus subtils liés aux transitions de rigidité. La température de transition vitreuse, Tg, constitue une mesure intrinsèque de la connectivité du réseau. On peut s'attendre à un accroissement ou à une diminution lorsqu'un réseau polymérise ou qu'une phase d'échelle nanométrique se sépare. Les tendances compositionnelles de Tg(x) dans les verres binaires AsxSe1-x et GeySe1-y font apparaître des seuils près des compositions stœchiométriques, x = 2/5, ou un nombre moyen de coordination r̄=2.4, y = 1/3 ou r̄=2.67. Ces tendances de Tg, conjointement avec la preuve spectroscopique (Raman, Mössbauer) d'un ordre chimique brisé, suggèrent que les verres stœchiométriques As2Se3 et GeSe2 consistent en une phase majoritaire riche en Se, séparée d'une phase minoritaire compensatoire riche en Ge ou en As, c'est-à-dire qu'elles sont séparées à l'échelle nanométrique. Par ailleurs, les verres ternaires Gex(As ou P)xSe1-2x contenant des proportions égales d'éléments des groupes IV et V révèlent des tendances compositionnelles de Tg(x) qui augmentent de façon monotone avec x ; il apparaît qu'ils polymérisent de manière croissante sur un large domaine de connectivité 2 < r < 2,8 et sont homogènes. Dans ces verres ternaires, la preuve expérimentale des transitions de rigidité est observée au voisinage de r̄=2.40. La transition de rigidité aux alentours de r̄=2.67, dont on a pu précédemment faire état, peut être imputable à des effets de séparation de phase à l'échelle nanométrique.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : nanoscale phase separation effects, rigidity transitions, chalcogenide glasses, Raman, Mössbauer

Mots-clé : effets de séparation de phase à l'échelle nanométrique, transitions de rigidité, verres chalcogénures, Raman, Mössbauer


Plan


© 2002  Académie des sciences / Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 5 - N° 11

P. 713-724 - novembre 2002 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Nanoscale phase separation effects near and 2.67, and rigidity transitions in chalcogenide glasses
  • Punit Boolchand, Daniel G. Georgiev, Tao Qu, Fei Wang, Liuchun Cai, Swapnajit Chakravarty
| Article suivant Article suivant
  • Spectral migration of excitation energy among Nd3+ ions in fluoroarsenate glasses
  • Rolindes Balda, Luis Maria Lacha, Maria Angeles Arriandiaga, Joaquin Fernández, Jean-Luc Adam

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’achat d’article à l’unité est indisponible à l’heure actuelle.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.