Біланчук В. В. Вплив ізоморфного заміщення на електричні та оптичні властивості твердих розчинів на основі Cu7BX5I (B= Ge, Si; X=S, Se).

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу ізоморфного заміщення на структурні, електричні та оптичні властивості кристалів Cu7BX5I (B= Ge, Si; X=S, Se) та твердих розчинів на їх основі. У роботі встановлено неперервність рядів твердих розчинів Cu7Ge(S1-xSex)5I та Cu7(Ge1-xSix)S5I, для яких виявлено лінійне збільшення параметра кубічної гратки при аніонному S Se та катіонному Si Ge заміщеннях, що відповідає закону Вегарда. У кристалах Cu7GeSе5I, Cu7GeS5I, Cu7SiS5I, Cu7Ge(S1-xSex)5I та Cu7(Ge1-xSix)S5I встановлено лінійне збільшення електричної провідності з підвищенням температури, що свідчить про термоактиваційний характер провідності. Виявлено, що аніонне S Se та катіонне Si Ge заміщення ведуть до нелінійного збільшення електричної провідності більш, ніж на порядок. У суперіонній кераміці на основі нанорозмірного Cu7GeS5I високе значення електричної провідності обумовлене збільшенням іонної дифузії в міжкристалічному просторі при зменшенні розмірів частинок. Для досліджуваних кристалів виявлено урбахівську форму краю поглинання, яка визначається сильною електрон-фононною взаємодією. У кристалах твердих розчинів край поглинання зазнає суттєвого впливу композиційного розупорядкування кристалічної гратки, а електрон-фононна взаємодія посилюється. При аніонному S Se та катіонному Si Ge заміщеннях виявлено нелінійне зменшення ширини оптичної псевдощілини та характерну для твердих розчинів поведінку урбахівської енергії. Одержано аморфні тонкі плівки на основі сполуки Cu7GeS5I, які характеризуються достатньо високим значенням електричної провідності. При переході від кристалічних тривимірних суперіонних провідників Cu7GeS5I до аморфних двовимірних тонких плівок встановлено зменшення електричної провідності та ширини оптичної псевдощілини, збільшення урбахівської енергії, посилення електрон-фононної взаємодії та збільшення структурного розупорядкування.