Динаміка термоіндукованих наноструктурних перетворень у халькогенідному склі

Abstract

Досліджено динаміку наноструктурних перетворень у зістарених халькогенідних стеклах систем As-Se та Ge-Se під час їх нагрівання зі швидкістю 5 К/хв від склоподібного стану до стану переохолодженої рідини. Отримані температурні залежності міжатомних віддалей (R) та фактора Дебая-Уоллера (s02), який пов’язаний з невпорядкованістю, показують значні відхилення від очікуваної лінійної поведінки для атомів Se усіх халькоген-збагачених зразків обох досліджуваних систем (окрім чистого склоподібного селену). До того ж для атомів As і Ge залежності R(T) та s0 2(T) мають лінійний характер за винятком As-збагачених стекол, де відхилення від лінійності спостерігається і для параметрів ближнього порядку атомів As. The in situ structural studies are performed to obtain the information on a real-time response of As-Se and Ge-Se network glasses at the nanoscale level of their atomic organization to the temperature ramp through the glass transition range. The results testify nonlinear, real-time temperature response of nearest neighbor distance (R) and Debye-Waller factor (s02) of Se atoms indicative of nanoscale dynamic heterogeneity in disordered systems with intermediate fragility, related to the inter-metabasin transitions within potential energy/enthalpy landscape. On the other hand, the short-range ordering parameters for As and Ge atoms exhibit a near linear temperature dependence except the As-rich samples, where comparable deviations are observed for both constituent chemical elements.