FEATURES OF THE EFFECT OF SILVER CHALCOGENIDES ON THE SOFTENING TEMPERATURE OF CHALCOGENIDE GLASSES WITH IONIC CONDUCTIVITY

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The analysis of the temperature change of softening of chalcogenide glass with ion conductivity by silver from the content of its chalcogenides is given. Explanation of peculiarities of temperature change of softening of glass on the basis of chalcogenides of silver is offered by coexistence of covalent bonds of silver-chalcogen (Ag-Ch) and metallophilic bonds of silver-silver (Ag-Ag). The large number of systems considered demonstrates the general regularity, which allows to assume, that the degree of connectivity of silver in the HHS mesh due to formation of it in addition to covalent metal-philic bonds actually significantly exceeds its formal oxidation degree.
Metallophilic interactions are expected to influence not only the softening temperature, but also the variation of many other important properties in the glass, including the ion transfer mechanism by silver.

About the authors

Yu. S. Tverjanovits

St. Petersburg State University

Email: tvaza@mail.ru
198504, Saint Petersburg, Petrodvorets, University Prospekt, 26

T. R. Fazletdinov

St. Petersburg State University

Email: tvaza@mail.ru
198504, Saint Petersburg, Petrodvorets, University Prospekt, 26

V. V. Tomayev

St.Petersburg Institute of Technology (Technical University); Saint-Petersburg Mining University

Author for correspondence.
Email: tvaza@mail.ru
190013, St.Petersburg, Moscow Avenue, house 26; 199106, Saint-Petersburg, V.O., 21-l.,2

References

  1. Salmon, P.S., Xin, S., and Fischer, H.E., Structure of the glassy fast-ion conductor AgPS3 by neutron diffraction, Phys. Rev. B, 1998, vol. 58, no. 10, p. 6115.
  2. Zeidler, A., Salmon, P.S., Whittaker, D.A.J., Piarristeguy, A., Pradel, A., Fischer, H.E., Benmore, C.J., and Gulbiten, O., Structure of semiconducting versus fast-ion conducting glasses in the Ag–Ge–Se system, R. Soc. Open Sci., 2018, vol. 5, p. 171401.
  3. Bychkov, E., Price, D.L., Benmore, C.J., and Hannon, A.C., Ion Transport Regimes in Chalcogenide and Chalcohalide Glasses: From the Host to the Cation-Related Network Connectivity, Solid State Ionics, 2002, vol. 154–155, p. 349.
  4. Bokova, M., Alekseev, I., and Bychkov, E., Mixed Cation Effect in Ag2S–Tl2S–GeS–GeS2 Glasses: Conductivity and Tracer Diffusion Studies, Solid State Ionics, 2015, vol. 273, p. 55.
  5. Shi, X., Chen, H., Hao, F., Liu, R., Wang, T., Qiu, P., Burkhardt U., Grin Y., and Chen, L., Room-temperature ductile inorganic semiconductor, Nat. Mater., 2018, vol. 17. p. 421.
  6. Tveryanovich, Y.S., Fazletdinov, T.R., Tverjanovich, A.S., Fadin, Y.A., and Nikolskii, A.B., Features of Chemical Interactions in Silver Chalcogenides Responsible for Their High Plasticity, Russ. J. Gen. Chem., 2020, vol. 90, no. 11, p. 2203.
  7. Evarestov, R.A., Panin, A.I., and Tverjanovich, Y.S., Argentophillic Interactions in Argentum Chalcogenides: First Principles Calculations and Topological Analysis of Electron Density, J. Comput. Chem., 2021, vol. 42, no. 4, p. 242.
  8. Tveryanovich, Yu.S., Fazletdinov, T.R., Tverjanovich, A.S., Pankin, D.V., Smirnov, E.V., Tolochko, O.V., Panov, M.S., Churbanov, M.F., Skripachev, I.V., and Shevelko, M.M., Increasing the Plasticity of Chalcogenide Glasses in the System Ag2Se–Sb2Se3–GeSe2, Chem. Mater., 2022, vol. 34, no. 6, p. 2743.
  9. Kumara, L.S.R., Ohara, K., Kawakita, Y., Jóvári, P., Hidaka, M., Eon Sung, N., Beuneu, B., and Takeda, S., Local Structure of Superionic Glass Agx(GeSe3)1 – x, x = 0.565, EPJ Web Conf., 2011, vol. 15, p. 2.
  10. Kaban, I., Hoyer, W., Jóvári, P., Petkova, T., Stoilova, A., Schöps, A., Bednarcik, J., and Beuneu, B., Atomic Structure of As34Se51Ag15 and As34Te51Ag15 Glasses Studied with XRD, ND and EXAFS and Modeled with RMC. In J.P. Reithmaier (eds.), Nanostructured Mater. for Advanced Technol. Appl., 2009, p. 341.
  11. Salmon, Ph. S. and Liu, J., The coordination environment of Ag and Cu in ternary chalcogenide glasses, J. Non-Cryst. Solids, 1996, vol. 205–207, p. 172.
  12. Akola, J., Jovari, P., Kaban, I., Voleska, I., Kolar, J., Wagner, T., and Jones, R.O., Structure, electronic, and vibrational properties of amorphous AsS2 and AgAsS2: Experimentally constrained density functional study, Phys. Rev. B, 2014, vol. 89, p. 064202.
  13. Gleason, Benn, Designing Optical Properties in Infrared Glass, 2015, All Dissertations. 191 p.
  14. Zhang, M., Mancini, S., Bresser, W., and Boolchand, P., Variation of glass transition temperature, Tg, with average coordination number, (m), in network glasses: evidence of a threshold behavior in the slope IdTg/d❬m❭)I at the rigidity percolation threshold (❬m❭ = 2.4), J. Non-Crystal. Solids, 1992, vol. 151, p. 149.
  15. George, Achamma, Sushamma, D., and Predeep, P., Effect of Indium Content on the Optical and Other Physical Characteristics of As–Te Glass System, Chalcogenide Letters, 2006, vol. 3, no. 4, p. 33.
  16. Wang, Y., Mitkova, M., Georgiev, D.G., Mamedov, S., and Boolchand, P., Macroscopic phase separation of Se-rich (x < 1/3) ternary Agy(GexSe1 – x)1 – y glasses, J. Phys.: Condens. Matter, 2003, vol. 15, p. S1573.
  17. Olekseyuk, I.D., Kogut, Yu.M., Parasyuk, O.V., Piskach, L.V., Gorgut, G.P., Kus’ko, O.P., Pekhnyo, V.I., and Volkov, S.V., Glass-formation in the Ag2Se–Zn(Cd,Hg)Se–GeSe2 systems, Chem. Met. Alloys, 2009, vol. 2, p. 146.
  18. Vassilev, V.S., Boycheva, S.V., and Ivanova, Z.G., Glass formation and physicochemical properties of the GeSe2–Sb2Se3–Ag2Se(ZnSe) systems, J. Mater. Sci. Letters, 1998, vol. 17, p. 2007.
  19. Parasyuk, O.V., Fedorchuk, A.O., Kogut, Yu.M., Piskach, L.V., and Olekseyuk, I.D., The Ag2S–ZnS–GeS2 system: Phase diagram, glass-formation region and crystal structure of Ag2ZnGeS4, J. Alloys and Compounds, 2010, vol. 500, p. 26.
  20. Robinel, E., Caretye, B., and Ribes, M., Silver Sulfide Based Glasses. Glass forming regions, structure and ionic conduction of glasses in GeS2–Ag2S and GeS2–Ag2S–AgI systems, J. Non-Crystal. Solids, 1983, vol. 57, p. 49.
  21. Salam, F., Giuntini, J.C., Soulayman, S.S., and Zanchetta, J.V., Electrical conductivity of (Ag2S)x–(GeS2)1 – x glasses. Appl. Phys. A, 1995, vol. 60, p. 309.
  22. Bokova, M., Alekseev, I., and Bychkov, E., Mixed cation effect in Ag2S–Tl2S–GeS–GeS2 glasses: Conductivity and tracer diffusion studies, Solid State Ionics, 2015, vol. 273, p. 55.
  23. Borisova, Z., Glassy Semiconductors; Springer US, 1981. 506 p.
  24. Kawamoto, Y., Agata, M., and Tsuchihash, S., Structure of Glasses in the Systems As2S3–Tl2S and As2S3–Ag2S, J. Ceram. Associat. Japan, 1974, vol. 82, p. 502.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (227KB)
3.

Download (33KB)
4.

Download (189KB)
5.

Download (58KB)
6.

Download (31KB)
7.

Download (63KB)
8.

Download (98KB)

Copyright (c) 2023 Ю.С. Тверьянович, Т.Р. Фазлетдинов, В.В. Томаев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».