Residual entropy of glasses and their relation with the crystallization behaviour

Abstract

For the alloy of eutectic composition in the quasibinary GeSe₂-Sb₂Se₃ system the heat capacities of the glass, undercooled and stable liquid and crystalline phases have been measured using differential scanning calorimetry. Enthalpy, entropy and Gibbs free energy differences of vitreous and crystalline forms have been deduced for this alloy. The kinetic parameters of crystallization for glasses of nearby composition have been obtained by continuous heating experiments. The effective activation energy obtained has a value that accounts for the activation energy for nucleation calculated using simple nucleation theory formulae.

Zusammenfassung

Die Wärmekapazitäten von Glas, unterkühlter und stabiler Flüssigkeit und kristallinen Phasen von Mischungen der eutektischen Zusammensetzung des quasibinären Systems GeSe₂-Sb₂Se₃ werden mittels DSC gemessen. Aus den Ergebnissen werden Enthalpie, Entropie und freie Enthalpie der glasartigen und kristallinen Formen dieser Mischung abgeleitet. Die kinetischen Parameter der Kristallisation von Gläsern benachbarter Zusammensetzungen wurden durch temperaturprogrammierte Untersuchungen ermittelt. Die erhaltenen effektiven Aktivierungsenergien entsprechen dem für die Keimbildung nach einfachen theoretischen Formeln berechneten Wert.

Резюме

Методом дифференциа льной сканирующей калориметрии опреде лены теплоемкости стеклообразной фазы, переохлажденной и ус тойчивой жидкости, а также крис таллических фаз для сплава эвтектиче ского состава в квази бинарной системе GeSe₂-Sb₂Se₃. Для стекл образной и кристаллической фор м этого сплава опреде лены изменения энтальпии, энтропии и свободной энергии Гиббса. Путем непрерывного нагрев а получены кинетические параме тры кристаллизации стекол близкого сост ава. Полученная эффек тивная энергия активации им ела значение принятое для энергии активации образован ия центров кристаллизации, вычи сленной из простой теоретической форму лы теории образовани я центров кристаллизации.