Thermal stability of the amorphous system As-Se-I

Abstract

The effect of adding iodine to the binary systems As-Se on the thermal stability of the ternary glasses thus formed was investigated by DTA and DDTA. The investigated glasses corresponded to different regions of the phase diagram, i.e. they had different contents of As and I and, consequently, contained different types of structural units.

In the investigated ternary systems with iodine, the crystallization effect appears at a lower temperature than in the binary glass As₄₀Se₆₀, and the same holds for the temperatures of softening and melting.

For both binary and ternary systems, the activation energies of crystallization were determined. The glass As₄₀Se₆₀ exhibited a somewhat higher activation energy, i.e. a somewhat lower tendency to crystallize than the ternary system.

The critical cooling rates of the melts for minimum degree of crystallinity were estimated. The obtained values are approximately equal for the binary (As₂Se₃) and ternary (AsSeI) systems.

Zusammenfassung

Mittels DTA und DDTA wurde untersucht, wie die Zugabe von Jod zu dem binären System As-Se die thermische Stabilität der so gebildeten ternären Gläser beeinflußt. Die untersuchten Gläser entsprechen verschiedenen Regionen des Phasendiagrammes, d.h. sie besitzen einen unterschiedlichen As- bzw. I-Gehalt und enthielten unterschiedlich geartete Struktureinheiten.

Bei den untersuchten jodhaltigen ternären Systemen tritt der Kristallisationseffekt bei niedrigeren Temperaturen auf als bei den binären Gläsern As₄₀Se₆₀, das gleiche gilt für die Schmelz- als auch für die Erweichungstemperatur.

Sowohl bei den binären als auch bei den ternären Systemen wurde die Aktivierungs energie für den Kristallisationsprozeß ermittelt. Das Glas As₄₀Se₆₀ zeigte eine etwas höhere Aktivierungsenergie, d.h. eine etwas geringere Neigung zur Kristallisation als das ternäre System.

Für die kritische Abkühlgeschwindigkeit der Schmelzen zum Erreichen eines minimalen Kristallinitätsgrades wurden bei den binären (As₂Se₃) und ternären (AsSeI) Systemen annähernd gleiche Werte bestimmt.