Научная тема: «ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАПРАВЛЕННОГО СИНТЕЗА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛОВ С ЛЕТУЧИМИ КОМПОНЕНТАМИ»
Специальность: 02.00.04
Год: 2008
Отрасль науки: Химические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
 

Научная новизна выносимых на защиту положений определяется следующими основными результатами. На основе анализа метода статической тензиметрии и пространственного геометрического Р-Т-Х описания областей гомогенности соединений переменного состава, найден прямой способ определения состава кристаллической фазы в дивариантном равновесии с паром в экспериментальной точке {Р,Т} при произвольном составе пара - метод «пересечений». Он позволяет провести независимую объективную проверку адекватности принятой для выполнения расчетов модели состава пара, и в сочетании с традиционным использованием измерения давления пара для определения отклонений от стехиометрии в кристаллах составляет «метод тензиметрического сканирования» или VP (Vapor Pressure Scannig Method). Статистический анализ экспериментальных возможностей метода показал возможность его использования при изучении отклонений от стехиометрии в кристаллах, в том числе, не превышающих 0.1 ат.%. Для решения задачи определения с высокой точностью компонентного и фазового состава кристаллической матрицы с помощью измерений давления пара предложен метод VP-фазового анализа, а для корректировки состава кристаллов - способ «уравновешивания». Исследованы Р-Т-Х фазовые равновесия в системах  Zn-As,   Cd-Te,   Zn-Te,   Cd-Zn-Te,   BaO-CuO-02   и   выполнено изучение отклонений от стехиометрии в двойных полупроводниковых кристаллах {5-Zn3As2±5, CdTe1±6, ZnTe1±5. Экспериментально показано, что линии конгруэнтной сублимации S=V этих фаз не являются изоконцентратами. Выполнен анализ взаимного расположения нонвариантных точек конгруэнтных плавления, испарения и сублимации вблизи максимальной температуры плавления. Определен состав пара в дивариантных равновесиях кристалл-пар и рассчитаны парциальные и интегральные термодинамические свойства для изученных кристаллов. Проведено изучение области кислородной нестехиометрии YBa2Cu307.x. Впервые методами измерения давления пара была изучена система с тремя летучими компонентами и проведена оценка концентрационной протяженности узких областей гомогенности твердых растворов Cd^ xZnxTe1±5 (x=0.05, 0.10, 0.15). Построены изотермы, изобары и изоконцентраты областей существования исследованных соединений в области параметров Р-Т, представляющих практический интерес. Полученные результаты представляют совокупность данных по изучению Р-Т-Х фазовых равновесий и VPS-тензиметрического сканирования узких областей гомогенности полупроводниковых соединений и широкой для сложного оксида YBa2Cu307.x. Исследования выполнены для определения взаимосвязи между фазовыми Р-Т-Х равновесиями, термодинамическими свойствами и составом равновесных фаз при температурах и давлениях, применяемых при практическом синтезе и росте кристаллов.

Список опубликованных работ
1.Lazarev V.B., Guskov V.N., Greenberg J.H. P-T-X phase equilibria in the system Zn-As.//Mater. Res. Bull., 1981, v.16, pp.1113-1120.

2.Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Нипан Г.Д. Фазовые Р-Т-Х диаграммы и отклонения от стехиометрии в AMBV. // XII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов. -М.: Наука, 1981, т.1, с.69.

3.Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б., Гуськов В.Н. Тензиметрическое исследование состава пара над нестехиометрическими кристаллами и отклонения от стехиометрии. //Докл. АН СССР, 1982, т. 262, № 2, с. 371-373.

4.Greenberg J.H., Guskov V.N., Lazarev V.B., Kotliar A.A. Solid state phase transition in Zn3As2. //Material Res. Bull., 1982, v. 17, pp. 1329-1333.

5.Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х., Котляр А.А. Фазовая Р-Т-Х диаграмма системы Zn-As. //Изв. АН СССР, неорганические материалы, 1983, т. 19, № 4, с. 532-537.

6.Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х., Нипан Г.Д. Фазовые Р-Т-Х диаграммы систем Zn-As и Cd-As. // V Всесоюзное совещание по полупроводниковым соединениям AMBV. Тезисы докладов - М., 1982, с.29.

7.Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Нипан Г.Д. Фазовые равновесия в системах Zn-As и Cd-As. //VIII конференция по термическому анализу. Тезисы докладов. - М., 1982, с.87.

8.Гуськов В.Н., Нипан Г.Д., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х. Тензиметрическое исследование термодинамических свойств арсенидов цинка и кадмия. // IX всесоюзная конференция по калориметрии и термодинамике. Тезисы докладов. - Тбилиси, 1982, с.317-319.

9.Greenberg J.H., Lazarev V.B., Guskov V.N. Vapour Pressure Investigation of Nonstoichiometry in Crystals. // II Nuovo Cimento, 1983, v. 2D, pp.1681-1686.

10.Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х. Тензиметрическое исследование фазового а-р перехода в Zn3As2 . // II всесоюзная конференция«Термодинамикаиполупроводниковое материаловедение». Тезисы докладов - М., 1983, с. 170.

11.Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х. Тензиметрическое исследование /?- Zn3As2. //VI Всесоюзное совещание по физико-химическому анализу. Тезисы докладов. -М.: Наука, 1983, с. 175.

12.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Тензиметрическое исследование фазовых равновесий в системе цинк-мышьяк. Экспериментальные результаты. //Деп. ВИНИТИ: № 56-85 Деп, М., 1984,76 с.

13.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Область гомогенности /?-Zr)3As2. // VI Всесоюзное координационное совещание «Материаловедение полупроводниковых соединений группы AMBV». Тезисы докладов. - М., 1984, с.53.

14.Greenberg J.H., Guskov V.N., Lazarev V.B. Vapour pressure investigation of thermodynamics of non-stoichiometric crystals. Sublimation of p- Zn3As2. //J.Chem.thermodynamics, 1985, v.17, pp.739-746.

15.Guskov V.N., Greenberg J.H., Lazarev V.B. P-T-X phase diagram and non-stoichiometry of Zn3As2. // Thermochimica Acta, 1985, v. 92, pp. 599-602.

16.Гуськов В.Н., Нипан Г.Д., Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х. Р-Т-Х фазовые диаграммы Zn-As и Cd-As. // IX Всесоюзное совещание по термическому анализу. - Киев; Наука, 1985, с. 137.

17.Guskov V.N., Greenberg J.H., Lazarev V.B. P-T-X phase diagram and non-stoichiometry of Zn3As2. // XIII International Conference on Termal Analysis ICTA´85. Bratislava, Czechoslovakia. Proceedings, v.1, p.603.

18.Горбунов В.E., Гавричев К.С., Тотрова Г.А., Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Низкотемпературная теплоемкость соединений Zn3As2 и ZnAs2. //Ж.физ.химии, 1987, т. 61, № 2. с. 325-329.

19.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Термодинамические свойства ZnAs2. //Ж.физ.химии, 1987, т. 61, № 7, с. 1931-1934.

20.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б., Котляр А.А. Тензиметрическое изучение области гомогенности /?-Zn3As2. //Ж.физ.химии, 1987, т. 51, № 9, с. 2329-2336.

21.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б., Котляр А.А. Р-Т-Х область существования /5- Zn3As2. // Изв. АН СССР, неорганические материалы, 1987, т. 23, № 9, с. 1418-1422.

22.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Тензиметрическое сканирование области гомогенности p-Zv[2/s2. II Докл. АН СССР, 1987, т.292.,№3, с. 651-654.

23.Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Лазарев В.Б. Термодинамические свойства нестехиометрического соединения р- Zn3As2. // VII Всесоюзное координационное совещание «Материаловедение полупроводниковых соединений AMBV. Тезисы докладов. 1987, Воронеж, с. 10.

24.Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Котляр А.А., Намм А.В. Р-Т-Х фазовые равновесия в системе Cd-Te. // Докл. АН СССР, 1989, т.305, №5, с. 1152-1155.

25.Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Зельвенский М.Я. Р-Т-Х фазовые равновесия в системе кадмий-теллур. // Изв. АН СССР, неорганические материалы, 1989, т. 25, № 12, с. 1991-1996.

26.Лазарев В.Б., Гринберг Я.Х., Нипан Г.Д., Гуськов В.Н. Р-Т-Х фазовые равновесия и отклонение от стехиометрии в полупроводниковых соединениях. // XIV Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов. -М.: Наука, 1989, т.2, с.95.

27.Гринберг Я.Х., Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Намм А.В., Котляр А.А. Тензиметрическое сканирование отклонения от стехиометрии в CdTe. // Изв. АН СССР, неорганические материалы, 1990, т. 26, № 9, с.1839-1842.

28.Гуськов В.Н., Гринберг Я.Х., Лазарев В.Б. Р-Т-Х фазовые равновесия в системе кадмий-теллур и парциальные термодинамические свойства теллурида кадмия. // XIII Всесоюзная конференция по химической термодинамике и калориметрии. Тезисы докладов. -Красноярск, 1991, т.1, с.59.

29.Greenberg J.H., Guskov V.N., Lazarev V.B., Shebershneva O.V. Vapor pressure scanning of non-stoichiometry in cadmium telluride. // Mater. Res. Bull., 1992, v. 27, pp. 847-854.

30.Greenberg J.H., Guskov V.N., Lazarev V.B. Phase diagram cadmium-tellurium. // Mater.Res.Bull., 1992, v. 27, pp. 997-1001.

31.Greenberg J.H., Guskov V.N., Lazarev V.B., and Shebershneva O.V. Vapor Pressure Scanning of Nonstoichiometry in CdTe. // J. Solid.State Chem., 1993, v.102, pp.382-389.

32.Тарасов И.В., Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Шебершнева О.В., Ковба М.Л. Тензиметрическое исследование равновесия YBa2Cu307-x -кислород. //Деп. ВИНИТИ: №2518-В93, М., 1993, 31 с.

33.Гуськов В.Н., Лазарев В.Б., Шебершнева О.В. Теллурид кадмия. Фазовые равновесия и парциальные свойства. Экспериментальные результаты. //Деп.ВИНИТИ: № 1373-В94 Деп, М, 1994, 47 с.

34.Гуськов В.Н., Тарасов И.В., Лазарев В.Б. Р-Т-х область кислородной нестехиометрии фазы YBa2Cu307_x. // Докл. РАН, 1994, т. 338, № 5, с.625-628.

35.Гуськов В.Н., Тарасов И.В., Лазарев В.Б. Р-Т-х область кислородной нестехиометрии и парциальные свойства кислорода в YBa2Cu307.x. // Неорган, материалы, 1994, т. 30, № 12, с. 1588-1596.

36.Тарасов И.В., Гуськов В.Н., Ковба М.Л. Моновариантные и нонвариантные равновесия в тройной системе ВаО-Си-02. // Неорган, материалы, 1995, т.31, № 11, с. 1437-1443.

37.Guskov V.N., Tarasov I.V., Lazarev V.B., Greenberg J.H. Vapor Pressure Scanning of Oxygen Non-stoichiometry in YBCO. // J. Solid State Chem., 1995, v.119, p.62.

38.Guskov V.N., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. // E-MRS-2000 Spring Meeting, Strasbourg, France, 2000.

39.Guskov V.N., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. // 3th European Congress of Chemical Engineering, Nuremberg, Germany, 2001.

40.Guskov V.N., Alikhanyan A.S., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Phase equilibria in Cd-Zn-Te. // Eurotechmet 2, Bucharest, Romania, 2001, Proceedings, p.54.

41.Alikhanyan A.S., Guskov V.N., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Mass spectrometric study of the CdTe-ZnTe system at 899K. //10 International conference on ll-VI Materials, Bremen, Germany, 2001.

42.Feltgen Т., Greenberg J.H., Guskov V.N., Fiederle M., Benz K.W. P-T-X phase equilibrium studies in Zn-Te for crystal growth by the Markov method. // Int.J.lnorg.Materials, 2001, v.3, pp.1241-1244.

43.Guskov V.N., Greenberg J.H.., Alikhanyan A.S., Natarovsky A.M., Feltgen Т., Fiederle M. and Benz K.W. P-T-X Phase Equilibrium in the Zn-Te System. // Phys.Stat.Sol. (b), 2002, 229, 1, pp. 137-140.

44.Gavrichev K.S., Sharpataya G.A., Guskov V.N., Greenberg J.H., Feltgen Т., Fiederle M. and Benz K.W. Thermodynamic Properties of ZnTe in the Temperature Range 15-925 K. // Phys. Stat. Sol. (b), 2002, v. 229, No. 1, pp.133-135.

45.Gavrichev K.S., Sharpataya G.A., Guskov V.N., Greenberg G.H., Feltgen Т., Fiederle M., Benz K.W. Higt-temperature heat capacity and thermodynamic function of zinc telluride. // Thermochimica Acta, 2002, v.381,pp.133-138.

46.Alikhanyan A.S., Guskov V.N., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Mass spectrometric study of the CdTe-ZnTe system. // J.Cryst.Growth, 2002, v. 240, 1-2, pp.73-79.

47.Gavrichev K.S., Guskov V.N., Greenberg J.H., Feltgen Т., Fiederle M., and Benz K.W. Low temperature heat capacity of ZnTe. // J. Chem.Thermodynam. 2002, v.34, pp.2041-2047.

48.Алиханян A.C., Гуськов В.Н., Коваленко В.В. Процессы парообразования в квазибинарной системе ZnTe-CdTe. // Конденсированные среды и межфазные границы. 2002, т.4, № 4, с. 287-292.

49.Alikhanyan A.S., Guskov V.N., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Mass spectrometric study of the CdTe-ZnTe system at 900K.// XIV International conference of chemical thermodynamics in Russia. 2002, St-Petersburg, p.29.

50.Gavrichev K.S., Guskov V.N., Sharpataya G.A., Izotov A.D., Greenberg G.H., Feltgen Т., Fiederle M., Benz K.W. Heat capacity and thermodynamics properties of ZnTe and Cd^ZnxTe solid solutions. // XIV International conference of chemical thermodynamics in Russia. 2002, St-Petersburg, p. 174.

51.Alikhanyan A.S., Guskov V.N., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Mass spectrometric study of the CdTe-ZnTe system. // E-MRS Fall Meeting 2002, Poland, Symp. G, p.2.

52.Guskov V.N., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Vapor pressure investigation of CdZnTe. // E-MRS Fall Meeting 2002, Poland, Symp. G, p.23.

53.Гуськов В.Н., Алиханян A.C., Нипан Г.Д. Р-Т-Х равновесия Cd-Zn-Te и нестехиометрия твердого раствора Cd^ZnxTe. // I Всеросийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» ФАГРАН-2002, -Воронеж, 2002, с.543.

54.Натаровский A.M., Гуськов В.Н. Твердые растворы CdTe-ZnTe. // «Герасимовские чтения», Москва, МГУ, 2003.

55.Гуськов В.Н., Алиханян А.С., Натаровский A.M., Карпов Д.Н., Изотов А.Д. Твердые растворы CdTe-ZnTe. // XVII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии. Тезисы докладов. - Казань, 2003, с. 264.

56.Guskov V.N., Alikhanyan A.S., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Homogeneity Range of Cd^ZnxTe+s. // Nth International Conference on ll-VI Compounds, Niagara, USA, 2003.

57.Greenberg J.H., Guskov V.N., Fiederle M., Benz K.W. Experimental Study of Non-Stoichiometry in Cd^ZnxTe+5 . // Workshop on ll-VI Materials, New Orlean, USA, 2003.

58.Greenberg J.H., Guskov V.N., Alikhanyan A.S. Solid-vapor equilibrium in quasi-binary CdTe-ZnTe. // Crys. Res. Technol., 2003, 38, 7-8, pp. 598-603.

59.Гуськов В.Н., Изотов А.Д., Натаровский A.M. Нестехиометрия твердого раствора Cd^ZnxTey. //Докл. РАН, 2003, т.391, № 6, с.

60.В.Н.Гуськов, Изотов А.Д. Солидус CdTe-ZnTe. // Докл.РАН, 2003, т. 388, № 1, с. 75-77.

61.Алиханян А.С., Гуськов В.Н., Натаровский A.M., Коваленко В.В. Термодинамические свойства твердых растворов системы ZnTe-CdTe. // Неорган, материалы, 2003, т.39, № 3, с.298-304.

62.Гуськов В.Н., Нипан Г.Д., Кольцова Т.Н. р-Т-х фазовые равновесия в системе Cd-Zn-Te. // Неорган.материалы, 2003, т.39, № 4, с.415-421.

63.Alikhanyan A.S., Guskov V.N., Natarovsky A.M., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Mass spectrometric study of the CdTe-ZnTe system. // J. Alloys and Compounds, 2004, v. 371, pp.82-83.

64.Guskov V.N., Greenberg J.H., Fiederle M., Benz K.W. Vapor pressure investigation of CdZnTe. // J.AIIoys and Compounds, 2004, v. 371, pp.118-121.

65.Greenberg J.H., Guskov V.N., Fiederle M., Benz K.W. Vapor pressure scanning of non-stoichiometry in Cd0.95Zn0.5Te1±5 . // J.Crystal Growth, 2004, v.270, pp.69-76.

66.Greenberg J.H., Guskov V.N., Fiederle M., Benz K.W. Experimental Study of Non-Stoichiometry in Cd^^Te^ . // J.Electronic Materials, 2004, v.33, No 6, pp.719-723.

67.Изотов А.Д., Гуськов В.Н., Нипан Г.Д. Направленный синтез твердых растворов Cdi_xZnxTe детекторного назначения. // В кн. «Современные проблемы общей и неорганической химии.». -М., 2004. с.71-82.

68.Гуськов В.Н., Натаровскии A.M. Твердые растворы CdTe-ZnTe. // Всероссийская конференция «Химия твердого тела и функциональные материалы-2004», Екатеринбург, 2004.

69.Audet N., Guskov V.N., and Greenberg J.H. Traveling Heater Method Preparation and Composition Analysis of CdTe Ingots. // Workshop on II-VI Materials, Chicago, 2004.

70.Гуськов В.Н., Натаровскии A.M. Твердые растворы CdTe-ZnTe. //XVI Украинская конференция по неорганической химии с участие иностранных ученых. Тезисы докладов. -Ужгород, 2004, с. 169.

71.Guskov V.N., Greenberg J.H. Cdi.xZnxTe+s Solid Solutions. // VI Solid State Chemistry, SSC-2004, Prague, Czech Republic, 2004, Book of abstracts, p.29.

72.Greenberg J.H., Guskov V.N. Vapor pressure scanning of non-stoichiometry in Cd0,9Zn0.iTe1±5 and Cd0,85Zno.i5Te1±8. // J.Crystal Growth, 2006, v.289, pp.552-558.

73.Guskov V.N. Cd^ZnxTe+s Solid Solutions. // International conference of Physical Chemistry Romphyschem-12, Bucharest, Romania, 2006, p.78.

74.Guskov V.N. Cd-i-xZnxTe+s Solid Solutions. // International Meeting on Clusters and Nanostructured Materials CNM-2006, Ukraine, Uzgorod, 2006, p.153

75.Greenberg J.H., Guskov V.N. Vapor pressure scanning of non-stoichiometry in Cdo,9Zn0.iTe1±5 and Cd0,85Zn0 i5Te1±5. // J.Crystal Growth, 2006, v.289, pp.552-558.

76.Guskov V.N. Cd^xZnxTe+5 Solid Solutions. // Международная конференция "HighMatTech 2007, Украина, Киев, 2007, p. A61.