MÖSSBAUER EFFECT STUDIES IN AMORPHOUS AsxTe1-x

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Submitted on 1 Jan 1976

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MÖSSBAUER EFFECT STUDIES IN AMORPHOUS

AsxTe1-x

P. Boolchand, M. Tenhover, W. Hersman, R. Flasck, P. de Neufville

To cite this version:

(2)

JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C6, supplkment au no 12, Tome 37, Dtcembre 1976, page C6-782

MOSSBAUER EFFECT STUDIES

IN AMORPHOUS As,Tel

-

,

P. BOOLCHAND, M. TENHOVER, W. HERSMAN University of Cincinnati*, Cincinnati, OH. 45221, U. S. A.

R. E.

FLASCK

Energy Conversion Devices, Troy, Michigan 48084, U. S. A. and

P. J. DE NEUFVILLE

Exxon Research and Engineering Company, Linden,

N.

J. 07036, U. S. A.

RBsumB. - Nous avons Btudie la structure des films minces ainsi que des BchantiIlons verreux de As.Tel-x [I, 21 en fonction de leur composition et du traitement thermique. Les spectres de 12sTe dans le AszTel-. amorphe pour les compositions correspondantes 0.10

<

x

<

0.57 prksentent un doublet quadrupolaire caracteristique d'un Bcartement bien dkfini. Les valeurs obtenues pour un ensemble de six compositions dans le domaine mentionnk plus liant montrent que I'Bcartement quadrupolaire augmente de faqon rBguli6re lorsque x dkcroft. Ces rksultats suggkrent l'absence de tout ordre chimique dans le systeme amorphe. Les valeurs de I'interaction quadrupolaire dans les verres sont identiques a celles des films minces pour les compositions correspondantes a x = 0.3 et x = 0.5 ; ceci corrobore les rBsultats de Cornet et Rossier [3] obtenus par RDF X et Blectronique. Nous faisons Bgalement la synthkse des indications que I'interaction quadrupolaire et le dkplacement isomkrique donnent sur l'ordre atomique dans la phase amorphe. Nous avons effectu6 une Btude systematique de la cindtique de cristallisation des verres As30 Te70 et As 5 0 Te50 au moyen des isotopes Mossbauer l25Te et 1 2 9 1 ainsi que par diffraction des

rayons X. En genBral, la transition de la phase amorphe

a

la phase cristalline dans le As.Tel-~ s'accompagne d'une reduction spectaculaire de I'interaction quadrupolaire du 125Te et 1291.

Dans la phase riche en Te ( x = 0.3), la cristallisation produit deux environnements chimiques distincts pour le Te, a savoir le Te mktallique et le As~Tes monochimique. Pour la phase riche en As, la cristallisation comporte plusieurs phases intermkdiaires que nous discuterons plus en detail.

Abstract.

-

Structural investigations on amorphous As.Tel-. [I, 21 thin films and bulk glass samples have been performed as a function of composition x and heat treatment. 125Te spectra of amorphous A S . T ~ ~ - ~ in the composition range 0.10

<

x

<

0.57 show quadrupole doublets, characterized by fairly well defined splittings. Data obtained for a total of six compositions in the specified range, show that the quadrupole splitting (QS) increases smoothly as x decreases, suggesting the lack of chemical ordering in this amorphous system. QS values for bulk glasses and thin films examined at each of the two compositions x = 0.30 and 0.50 were found to be iden- tical, thus corroborating the X-ray and Electron RDF measurements of Cornet and Rossier [3] who found the local order parameters in AszTel-. thin films and bulk glasses to be identical. Implications of the QS and isomer shift (IS) data on the atomic order in the amorphous phase will be reviewed.

Kinetics of crystallization of As 3 oTe-10 and As 5 oTe 5 bulk glasses were systematically investigated

using l25Te and 1 2 9 1 Mossbauer spectroscopies in conjunction with X-ray diffraction. Generally

speaking, the amorphous to crystalline transformation in the AszTel-. system is accompanied by a dramatic reduction in the 125Te and 1291 quadrupole interactions. In the Te rich phase (x = 0.30) crystallization leads to Te in two chemical environments, Te metal and monoclinic AszTe3. In the As rich phase (x = 0.50), the process of crystallization reveals intermediate phases, the details of which will be elaborated.

(*) Supported in part by National Science Foundation, USA.

References

[I] BOOLCHAND, P., TENHOVER, M. and FLASCK, R. E., in [2] SEREGIN, P. P., SAGATOV, M. A., NASRADINOV, F. S.,

Proceedings of the International Topical Conference KRIL'NIKOV, Yu. V., KAMOLOV, A. K. and VASIL'EV, L.

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Williamsburg, Va-y March 1976. A. I. Conference _[3]_CORNET,_J._{and ROSSIER,}_{D., 3. Non}_Cryst._Sol.₁₂_{(1973) 85.}

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