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Temperature Dependence of the Lattice Parameters of Cu2?–?xSe (0.03 ≤ x ≤ 0.23) Powders Fabricated by Mechanochemical Synthesis

DOI:10.1134/S1063783418110100 期刊:Physics of the Solid State 出版年份:2018 更新时间:2025-09-23 15:21:01
摘要: The Cu2 – xSe (0.03 ≤ x ≤ 0.23) powders fabricated by mechanochemical synthesis have been studied by X-ray diffraction. The in situ study has been carried out for the temperature dependences of the lattice parameters, the structures, and the phase compositions of the powders in the temperature range 25–350°C. The powder compositions are shown to differ from the charge compositions and are shifted to lower copper concentrations. The estimation of peak half-widths of the cubic β phase indicates an increase in the structure imperfection after the phase transition from the α phase to the β phase of Cu2 – xSe at ~140°C. It is shown that the superpositions of the subtraction solutions (copper vacancies) and interstitials solutions (copper atoms in interstitial sites), whose proportion is changed as a function of temperature and the deviation from stoichiometry, are in the thermodynamic equilibrium in the copper selenide solid solution at room temperature. The change in the slope of the dependence of the lattice parameter of the powder Cu2 – xSe samples on the composition (0.03 ≤ x ≤ 0.23) in the temperature range 25–350°C enables the suggestion that interstitial copper atom concentration increases with temperature and deviation from stoichiometry.
作者: A. A. Ivanov,I. V. Tarasova,V. T. Bublik,R. Kh. Akchurin,I. V. Shchetinin,N. Yu. Tabachkova,D. A. Pshenay-Severin,V. B. Osvenskii
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To study in situ the temperature dependence of the lattice parameter, the structure, and the phase composition of Cu2 – xSe (0.03 ≤ x ≤ 0.23) powders in the temperature range 25–350°C fabricated by mechanochemical synthesis.

The study concludes that the concentration of interstitial copper atoms in Cu2 – xSe powders increases with temperature and deviation from stoichiometry. The solid solution at room temperature consists of a superposition of subtraction solutions (copper vacancies) and interstitial solutions (copper atoms in interstitial sites), with their proportion changing as a function of temperature and deviation from stoichiometry.

The study is limited to the temperature range of 25–350°C and does not explore the effects of higher temperatures or different synthesis methods on the properties of Cu2 – xSe powders.

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