Correlation of the Glass Transition Temperature and Average Energetic Connectivity in Network Chalcogenide Glasses

Abstract

У статті критично проаналізовано кореляційне співвідношення між температурою розм’якшення Tg і середньою енергією зв’язків E, отримане для халькогенідних стекол в L. Tichý & H. Tichá [J. Non-Cryst. Solids, 189, 1995]. В результаті показано, що його було отримано з використанням неправильних розрахунків середньої енергетичної пов’язаності E через некоректне застосування різних процедур усереднення для різних доданків цього параметра, а тому це співвідношення не можна застосовувати на практиці. Алгоритм обчислення середньої енергетичної пов’язаності скоректовано шляхом усереднення і енергії “сіткової частини матриці” Ec (гетерополярних зв’язків), і енергії зв’язків “залишкової матриці” Erm (енергії гомополярних зв’язків) на один атом формульної одиниці скла, а також врахування неможливості формування ковалентних хімічних зв’язків між катіонами різного виду. На прикладі 145 типових представників ковалентно пов’язаних сіткових халькогенідних стекол (системи типу Ge-As-S/Se) показано, що реальна лінійна кореляція між температурою розм’якшення Tg і їх енергетичною пов’язаністю E може визначатись співвідношенням T @ ×(E - 94.0326 ) g .A correlation ratio between a glass transition temperature Tg and average bond energy E (obtained for chalcogenide glasses in L. Tichý & H. Tichá [J. Non-Cryst. Solids, 189, 1995]) was critically analyzed in this paper. As a result, this ratio was shown to have been obtained using incorrect calculations of the average bond energy E through inappropriate application of different averaging procedures for different terms of this parameter and, therefore, it cannot be used in practice. A mathematical algorithm for calculating the average energy bonding was adjusted by the atomaveraging procedure for the both energy of the “network part of a matrix” Ec (energy of heteropolar bonds) and energy of a “residual matrix” Erm (energy of homopolar bonds), as well as considering the impossibility of forming covalent chemical bonds between cations of different type. It was stated that the linear ratio between the glass transition temperature Tg and energy bonding E can be obtained by the ratio T (E -×@ 94.0326 ) g and this claim was proved for 145 typical representatives of the covalent-bonded network chalcogenide glasses(Ge-As-S/Se-type systems).