Отримання та властивості керамічних матеріалів у системі Ag6PS5I‒Ag7GeS5I - Малаховська Тетяна; Malakhovska Tetyana; Погодін Артем; Pogodin Artem; Філеп Михайло; Filep Mykhailo; Filep Mihály; Поп Михайло; Pop Mykhailo; Шендер Ірина; Shender Iryna; Кохан Олександр; et al. (ДВНЗ Ужгородський національний університет, 2022)
Резюме. Дана робота присвячена отриманню щільних керамічних Ag+ провідних твердих електролітів в системі Ag6PS5I‒Ag7GeS5I та дослідженню їх електричних та оптичних властивостей. Методом оптичної спектроскопії дифузного відбивання (неруйнівного та простого методу) отримано значення оптичної енергії псевдоширини забороненої зони твердих розчинів складу Ag6+x(P1-xGex)S5I (х=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1,0) із використанням залежності функції Кубелки-Мунка із застосуванням графічного методу Таука. В результаті проведеного математичного аналізу та графічної обробки встановлено, що тетрарні галогенхалькогеніди Ag6PS5I та Ag7GeS5I і тверді розчини на їх основі Ag6+x(P1-xGex)S5I (х=0.25, 0.5, 0.75) належать до прямозонних напівпровідників, що характеризуються забороненим оптичним переходом. Дослідження електропровідності твердих розчинів Ag6+x(P1-xGex)S5I (х=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) проводили методом імпедансної спектроскопії, в частотному 1×101 –3×105 Гц та температурному 293-383 K діапазонах. Для всіх керамічних матеріалах виготовлених на основі твердих розчинів складу Ag6+x(P1-xGex)S5I (х=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0), встановлено зростання значень загальної електропровідності, що характерно для матеріалів з іонною електропровідністю у твердому стані.

Abstract. This work is devoted to the preparation of dense Ag+ conductive ceramic solid electrolytes in the Ag6PS5I‒Ag7GeS5I system and to the study of their electrical and optical properties. Using the non-destructive and simple method of optical diffuse reflectance spectroscopy, the value of the optical pseudogap energy of the Ag6+x(P1-xGex)S5I (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) solid solutions was obtained using the Kubelka-Munk function with the application of Tauc's graphic method. As a result of the performed mathematical analysis and graphic processing, it was established that the quaternary chalcohalogenides Ag6PS5I, Ag7GeS5I and solid solutions Ag6+x(P1-xGex)S5I (x=0.25, 0.5, 0.75) belong to direct-band semiconductors characterized by a forbidden optical transition . The study of electrical conductivity of Ag6+x(P1-xGex)S5I solid solutions (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) was carried out by the method of impedance spectroscopy, in the frequency 1×101 –3×105 Hz and temperature 293–383 K ranges. For all ceramic materials prepared on the basis of Ag6+x(P1-xGex)S5I (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0) solid solutions, an increase in the values of total electrical conductivity was observed, which is characteristic of materials with ionic electrical conductivity in the solid state.
Preparation and properties of ceramic materials in the Ag6PS5I‒Ag7GeS5I system
Keywords: аргіродити; кераміки; тверді розчини; імпедансна спектроскопія; електропровідність; оптичні властивості; псевдоширина забороненої зони