Search

Thermoelectric technologies allow the direct conversion of waste heat into electricity. A new strategy for finding promising thermoelectric materials is to study the phase diagrams of multicomponent systems. Analysis of recent investigations indicates high perceptivity of Cu 2 Se phase, due to abnormally low values of the thermal conductivity and high values of electrical conductivity. Other thermoelectric materials based on copper have attractive properties, such as: diamond-like compounds, argyrodites, oxiselenides, tetrahedron-type compounds and others. Due to this a more detailed investiation of the Cu–Sb–Se system are actually. An important step in the study of the system is the determination of quasi-binary sections by carrying out the triangulation. For this purpose, the quasi-binarity of sections in the ternary Cu–Sb–Se system at a temperature of 523 K was determined by X-ray diffraction analysis. Since the annealing temperature in the synthesis process is 523 K, six binary Cu 2 Se, CuSe, CuSe 2 , Cu1 .6 Sb 0.4 , Cu 2 Sb, Sb 2 Se 3 and three ternary compounds CuSbSe 2 , Cu 3 SbSe 3 , Cu 3 SbSe 4 took part in the triangulation of the system. Analysis of the early studies showed the presence of three quasi-binary sections in the Cu–Sb–Se system: Cu 2 Se – Cu 3 SbSe 3 , Cu 3 SbSe 3 – CuSbSe 2 and CuSbSe 2 – Sb 2 Se 3 , and the character of the remaining 12 sections requires experimental studies. The quasi-binary section of Cu 2 Se-Sb 2 Se 3 divides the general system of Cu-Sb-Se into two subsystems: Cu 2 Se-Sb 2 Se 3 -Se (30 intersection points) and Cu-Sb-Sb 2 Se 3 -Cu 2 Se (13 intersection points). To optimize the process of triangulation, it was decided to carry out it in stages: synthesis and study of the point in the most informative phase field with following separation and exclusion of quasi-binary and non-quasi-binary sections. Such approach makes it possible to reduce the number of syntheses and the number of used substances. Phase analysis was performed by comparing experimental and calculated from the literature powder patterns of phases present in the systems Cu 2 Se-Sb 2 Se 3 -Se and Cu-Sb-Sb 2 Se 3 -Cu 2 Se. The obtained results indicate that in the subsystem Cu 2 Se-Sb 2 Se 3 -Se has seven stable sections, all of which are based on the ternary compound Cu 3 SbSe 4 . In the Cu-Sb-Sb 2 Se 3 -Cu 2 Se subsystem, 5 quasi-binary sections are stable: three based on binary Cu 2 Se and two sections based on ternary compounds CuSbSe 2 and Cu 3 SbSe 3 .

Хронічний перебіг пародонтиту та гінгівіту вражає до 80 % дорослого населення, стаючи одним із найпоширеніших серед хвороб людства. Захворювання ініціюється накопиченням бактерій вздовж ясенного краю і в просторі між ясенними тканинами та зубами. Відсутність клініки гострого болю при захворюваннях пародонта є однією з основних причин низького рівня звернень пацієнтів за стоматологічною допомогою. Діагностику захворювань пародонта, як правило, проводить лікар-стоматолог. Вона включає візуальний огляд тканин ясен та ряд інших протокольних процедур, у тому числі додоткових методів діагностики – клінічну оцінку рентенограми. Водночас, звичайні клінічні та рентгенографічні методи діагностики пародонта здатні лише до ретроспективного діагнозу, вони не можуть виявити або передбачити активність пародонтиту. Тому в останні роки активно досліджують потенційні біомаркери для діагностування хвороб тканин пародонта. Джерелом біомаркерів перш за все є ясенна рідина та слина, як такі, що безпосередньо контактують з ураженими тканинами. Враховуючи сказане, доцільно проаналізувати літературні дані щодо біомаркерів ясенної рідини та слини, які використовують для діагностики хвороб пародонта та можливості розробити прості у застосуванні тест-методи для ранньої діагностики. Мета дослідження – проаналізувати літературні дані щодо оцінки перспективи застосування біомаркерів у стоматологічній практиці, зокрема в діагностиці патології тканин парадонта разом із періімплантною патологією. Матеріали і методи. У дослідженні застосовано бібліосематичний та аналітичний методи. Результати досліджень та їх обговорення. У статті проаналізовано та опрацьовано джерела науково-медичної інформації, що стосуються застосування біомаркерів у діагностиці хвороб пародонта. Висновки. Незважаючи на те, що в діагностиці рогової рідини наявна значна кількість потенційних біомаркерів, проведені на сьогодні дослідження виявилися недостатніми щодо надання клінічно достовірної та корисної інформації для практиків з точки зору більш точної діагностики та планування лікування.

Тернарні сполуки типу Tl4SnX3 (X–Se,Te) володіють низькою фононною теплопровідністю та високими значеннями ZT. Це обумовлює можливість їх використання у якості термоелектричних елементів. Для розширення області використання даних матеріалів актуальними є дослідження фізико-хімічної взаємодії у системах на основі фаз Tl4SnX3.Сполуки Tl4SnX3 утворюються у четверній системі Tl–Sn–Se–Te. Взаємодія сполук Tl4SnSe3 та Tl4SnТe3 здійснюється у межах потрійної взаємної системи Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe. Бінарні фази Tl2Se, Tl2Te, SnSe та SnTe, які знаходяться в кутах концентраційного чотирикутника, плавляться конгруентно. Сполука SnSe зазнає поліморфне перетворення при 807K. Квазібінарні перерізи Tl2Se – Tl2Te та SnSe – SnTe відносяться до систем евтектичного типу. Системи Tl2Se–SnSe та Tl2Te–SnTe характеризуються утворенням тернарних сполук з конгруентним характером плавлення: Tl4SnSe3 (706K) та Tl4SnTe3 (817K); і фази Tl2Sn2Se3 (683K) з інконгруентним характером плавлення. Фаза Tl2Sn2Se3 існує лише у вузькому температурному інтервалі (640–683K). Кристалічна структура Tl2Sn2Se3 не відома. Тернарні Tl4SnSe3 і Tl4SnTe3 володіють широкими областями гомогенності. Існування тетрарної фази Tl2SnSeTe не підтверджено.Оскільки визначення квазібінарних перерізів проводиться нижче температурного інтервалу існування фази Tl2Sn2Se3, то вона не враховувалась при подальших дослідженнях. Таким чином, концентраційний чотирикутник системи Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe характеризується наявністю 4 бінарних фаз (у вершинах) та двох тернарних фаз (на сторонах). Це обумовлює те, що система Tl2Sе+SnTe↔Tl2Te+SnSе може ділитися трьома квазібінарними перерізами на чотири квазіпотрійні системи. Всередині однієї з них реалізується один частково квазібінарний переріз на основі перитектичної фази Tl2Sn2Se3. Усі можливі перерізи перетинаються у 9 точках. Для визначення квазібінарних перерізів використовується експериментальний спосіб, який полягає у дослідженні фазового складу сплаву, що знаходиться на перетині можливих квазібінарних перерізів.Бінарні фази одержували сплавленням елементарних компонентів (чистота не менше 99.99 мас.%). Потрійні сполуки та сплави всередині системи Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe здійснювали із попередньо синтезованих бінарних та тернарних халькогенідів у відповідних молярних співвідношеннях. Всі синтезовані сплави досліджували за допомогою аналізу ДТА, РФА і МСА.В результаті проведеного дослідження встановлено існування трьох квазіподвійних перерізів у потрійній взаємній системі Tl2Sе+SnTe↔Tl2Te+SnSе. Всі вони формуються на основі Tl4SnTе3 Квазіподвійний переріз Tl4SnSе3–Tl4SnTе3 поділяє загальну систему на дві вторинні: Tl2Se+Tl4SnTe3↔Tl2Te+Tl4SnSe3 та Tl4SnSe3+SnTe↔Tl4SnTe3+SnSe всередині яких реалізується стабільні перерізи Tl2Sе–Tl4SnTе3 та SnSе–Tl4SnTе3відповідно., The compounds of Tl4SnX3 (X – Se, Te) formula show low thermal conductivity and relatively high thermoelectric figure of merit ZT. Therefore compounds Tl4SnX3 can be used as perspective materials for thermoelectric devices. To increase the scope of use an investigation of the physico-chemical interaction in the systems based on the compounds Tl4SnX3 is promising.The Tl4SnX3 compounds are formed in the in quaternary Tl–Sn–Se–Te system and could be presented as ternary reciprocal system Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe. The binary phases Tl2Se, Tl2Te, SnSe and SnTe, which are located in the corners of concentration quadrangle, melts congruently. The compound SnSe have a polymorphic transformation at 807 K. The Tl2Se–Tl2Te and SnSe–SnTe quasi binary sections refer to the eutectic type system. The quasi binary section Tl2Se–SnSe and Tl2Te–SnTe are characterized by the formation of several congruently melting ternary compounds: Tl4SnSe3 (706 K) and Tl4SnTe3 (817 K); and incongruently melting compound Tl2Sn2Se3 (683 K). The Tl2Sn2Se3 compound exists only in narrow temperature range (640–683 K), because of solid-state decomposing and its crystal structure is unknown. The ternary Tl4SnSe3 and Tl4SnTe3 have a wide homogeneity area. The existences of quaternary compound Tl2SnSeTe are not confirmed.Since the determinations of quasi binary sections are carried out below the temperature interval of the existence of the Tl2Sn2Se3 phase, it was not taken into account in further investigations. Thus, the concentration quadrangle of the Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe system is characterized by the presence of 4 binary phases (at vertices) and two ternary phases (on the sides). This occurs that the Tl2Se+SnTe↔Tl2Te+SnSe system will be divided by three quasi binary sections on four quasi ternary systems. Inside one of them the partially quasi binary section, based on the incongruently melting phase Tl2Sn2Se3, will be realized. All possible sections intersect at 9 points.For determination of the quasi binary sections the experimental method was, which consists in investigation of the phase compositions of the alloy, which are at the intersection of possible quasi binary sections. The binary compounds were synthesized using high purity (99.99% mas.) elemental components. The ternary compounds and investigated alloys were obtained using the pre-synthesized binary compounds by one temperature method. All synthesized alloys were investigated by DTA, XRD and MSA analysis.Used the XRD method existence of three quasi binary sections Tl4SnSе3–Tl4SnTе3 Tl2Sе–Tl4SnTе3 and SnSе–Tl4SnTе3 were determined.

Використовуючи сучасні методи дослідження (диференційно-термічний ДТА, рентгенівський фазовий РФА аналізи та метод математичного моделювання) вивчено характер фізико-хімічної взаємодії в квазіпотрійній системі на основі складних телуридів талію(І) Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2, побудовано ізотермічний переріз при температурі 473 K, проекцію поверхні ліквідусу на концентраційний трикутник та просторову діаграму стану системи, встановлено детальний хід ліній моноваріантних рівноваг. Утворення нових складних сполук в системі Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 не зафіксовано.Встановлення можливості модифікації складу вихідних тернарних сполук талію(І) Tl4PbTe3, Tl9BiTe6 та TlBiTe2 шляхом експериментального дослідження характеру фізико-хімічної взаємодії на їх основі є основною метою даної наукової роботи.Дана квазіпотрійна система утворена трьома квазіподвійними, дві з яких евтектичного типу Tl4PbТe3–TlBiTe2 (евтектика е2 відповідає 36 мол.% TlBiТe2, 756 K) та Tl9BiTe6–TlBiTe2 (евтектика е1 відповідає 52 мол.% Tl9BiTe6, 775 K), а також перерізом Tl4PbТe3–Tl9BiTe6, що характеризується утворенням неперервного ряду твердих розчинів без екстремальних точок на кривих ліквідуса і солідуса.Для дослідження фізико-хімічної взаємодії в системі Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 було синтезовано ряд точок. Синтез бінарних, тернарних сполук та ряду сплавів здійснювався у вакуумних (0.13 Па) кварцових ампулах прямим однотемпературним методом. Максимальна температура синтезу на 50-70 K перевищувала температуру плавлення найбільш тугоплавкого компонента. Відпал проводили протягом 480 год при температурі 473 К. Охолодження до кімнатної температури - в режимі виключеної печі.На підставі результатів ДТА та РФА встановлено фізико-хімічну взаємодію в системі Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 та побудовано ізотермічний переріз. За допомогою температур первинної кристалізації сплавів методом математичного моделювання вперше вивчено та побудовано проекцію поверхні ліквідусу системи Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 на концентраційний трикутник. Встановлено, що поля первинних кристалізацій перетинаються вздовж лінії моноваріантної евтектичної рівноваги е1–е2. Даний моноваріантний евтектичний процес L«(Tl4PbTe3)х(Tl9BiTe6)1–х+(TlBiTe2) відбувається в інтервалі температур від 778 К (евтектика е1) до 763 К (евтектика е2). Характер фізико-хімічної взаємодії в квазіпотрійній системі Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 добре описує побудована просторова діаграма стану., Using DTA, XRD and mathematical modelling methods the character of physicochemical interaction in the Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 quasiternary system was studied, the isothermal section at the temperature of 473 K, projection of the liquidus surface and 3D state phase diagram was investigated. The detailed course of the lines of monovariant equilibria is established by the using of polynomial analysis. Formation of the new compounds in the Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 system is not found.The main purpose of this scientific work was to establish the possibility of modifying the composition of the initial ternary compounds of thallium (I) Tl4PbTe3, Tl9BiTe6 та TlBiTe2, by experimentally studying of physico-chemical interaction on the basis of their.This quasiternary system is formed by three quasibinary sections, two of which belong to eutectic type Tl4PbТe3–TlBiTe2 (the eutectic е2 – 36 mol.% TlBiТe2, 756 К) and Tl9BiTe6–TlBiTe2 (the eutectic е1 – 52 mol.% Tl9BiTe6, 775 К), and the Tl4PbТe3–Tl9BiTe6 system, which is characterized by the formation of unlimited solid solutions without extreme points on the liquidus and solidus curves.To study the physico-chemical interaction in the Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 system was synthesed a number of points. The synthesis of binary, ternary compounds and the number of alloys was carried out in evacuated (0.13 Pa) quartz ampoules using a direct one-temperature method. The maximum synthesis temperature on 50-70 K exceeds the melting point of the most initial component. Annealing was performed for 480 hours at a temperature of 473 K. Cooling to room temperature – in the mode of the off oven.On the basis of the obtained results it was established that the fields of primary crystallization intersect along the line of monovariant eutectic equilibrium e1-e2. This monovariant eutectic process L«(Tl4PbTe3)х(Tl9BiTe6)1–х+(TlBiTe2) takes place in the temperature range from 778 K (eutectic e1) to 763 K (eutectic e2). The character of the physico-chemical interaction in the quasiternary system Tl4PbТe3–Tl9BiTe6–TlBiTe2 describes well the plot space phase diagram.

The purpose of the study was to determine the interaction in the systems based on the compounds AgSbP 2 Se 6 and AgSbSe 2 (Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 ). To achieve the goal, 13 samples were synthesized in the AgSbP 2 Se 6 – AgSbSe 2 (Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 ) systems. Synthesis was carried out in evacuated up to 0.13 Pa quartz ampoules. The initial materials were pre-synthesized AgSbP 2 Se6, AgSbSe 2 and Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 . Their synthesis was carried out from high purity elementary components taken in a stoichiometric ratio. The maximum temperature of synthesis was 40-50 K above the melting point of components, including the products of interaction. Homogenizing annealing was conducting at the temperature 573 K for 120 hours. The identification was carried out by differential thermal analysis (DTA) and X-ray powder diffraction (XRD) (DRON 4.07, Cu Kα radiation). Synthesis of alloys was carried out in a similar way. The maximum temperature of the synthesis was 900 K. Annealing was carried out at 573 K for 240 hours. The obtained samples were investigated by DTA and XRD methods. The AgSbP 2 Se 6 – AgSbSe 2 system belongs to the eutectic type with boundary solid solutions based on the starting components. The solubility on the AgSbP 2 Se 6 side is about 5 mol.%, and on AgSbSe 2 – about 8 mol.%. The primary crystallization lines in the system intersect at the eutectic point with coordinates 724 K, ~ 33 mol.% AgSbSe 2 . The homogeneity region of AgSbSe 2 with increasing temperature is strongly expanding and at an eutectic temperature up to 30 mol.%, whereas this is not observed for AgSbP 2 Se 6 . The synthesized samples in AgSbP 2 Se 6 – Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 system were compact ingots with a rather dim metallic shine. The indexing of the X-ray powder diffractograms show that two phases AgSbP 2 Se 6 and Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 are exist in the system. On the thermograms of samples two endothermic effects were observed. The temperature of the low-temperature endothermic effect practically did not change in the whole concentration range (5 – 95 mol.%), which indicated the eutectic interaction. Invariant eutectic point is located on the side of Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 , its coordinates are 646 K, ~ 96 mol.% Sb 4 (P 2 Se 6 ) 3 . The solubility areas based on the initial components at annealing temperature do not exceed 5 mol%.

Thermoelectric materials provide a direct transformation of heat into electric energy. Improving the efficiency of thermoelectric material is a complex and individual task for concrete material. Ternary chalcogenides type Tl4Sn(Pb)X3 (X–S,Se,Te) are perspective thermoelectric materials. To improve the thermoelectric figure of merit of a material the reduction of the phonon thermal is used what can be reached by using polycrystalline or single crystal samples.This work is devoted to the development of technological conditions for the crystal growth of Tl4SnS3 compound. Tl4SnS3 are formed in the Tl2S–SnS quasibinary system by peritectic reaction L + Tl2S↔Tl4SnS3 at 626 K and is characterized by polymorphic transformation at 600 K. The low temperature modification of Tl4SnS3 are crystallized in tetragonal system, SG P4/ncc.For the current investigation two samples with ratio 1) 66.67 mol.% Tl2S : 33.33 mol.% SnS (1) and 52 mol.% Tl2S : 48 mol.% SnS (2) were obtained. The 1 sample correspond to stoichiometric composition of Tl4SnS3 compound. The 2 sample correspond to nonstoichiometric composition what lies on the branch of the primary crystallization of high temperature modification of Tl4SnS3.The both synthesis were carried out from high purity elementary components in vacuumed to 0.13 Pa quartz ampoules by one-temperature direct method. The maximal temperature of synthesis 698 K was obtained with heating rate 50 K per hour. Cooling to an experimentally selected annealing temperature of 480 K was carried out with rate 30 K / h. The annealing was carried out during 336 h.The crystals growth of the both samples was carried using "the solution-melt" method in a two-zone furnace (temperature of the melt zone – 698 K, annealing zone – 480 K) in a quartz container with a cone-shaped lower part. Obtained single crystals were without cracks.Results of the microstructural analysis (MSA) indicates that the grown crystals do not contain inhomogeneities. Comparison of the experimentally obtained powder diffraction data with theoretically calculated indicate that a both crystals are single-phase. The calculated cell parameters of the 1 and 2 samples are close and agree with the theoretical data.

Одним із шляхів пошуку та отримання нових матеріалів з відтворюваними властивостями є вивчення фазових діаграм багатокомпонентних систем. Халькогеніди на основі талію належать до перспективних і ефективних термоелектричних матеріалів.Результати аналізу літературних даних показали доцільність дослідження квазіпотрійної системи Se–SnSe2−Tl2SnSe3. Оскільки вихідними компонентами системи є бінарний та тернарний селеніди, які проявляють термоелектричні властивості, а також мають шарувату структуру, і відповідно анізотропію властивостей.Сторони квазіпотрійної системи утворюють дві квазіподвійні Tl2SnSe3–Se та SnSe2–Se, які належать до евтектичного типу з виродженою евтектикою в точці плавлення селену. В інтервалі концентрацій, системи Tl2SnSe3–Se, від 20 до 60 мол. % Tl2SnSе3 спостерігається розшаруванням в рідкій фазі. Система SnSe2–Tl2SnSe3 характеризується утворенням проміжної тернарної сполуки Tl2Sn2Se5, за перитектичною реакцією L+SnSe2↔Tl2Sn2Se5 – при 732 К і нонваріантним. Сполука Tl2Sn2Se5 є нестійкою і твердофазно розкладається при 655 К за реакцією Tl2Sn2Se5↔Tl2SnSe3+SnSe2. Завдяки тому, що переріз Se–Tl2Sn2Se5 є частково квазібінарним, він умовно поділяє вихідну квазіпотрійну систему SnSe2–Tl2SnSe3–Se на дві вторинні часткові системи Tl2Sn2Se5–Tl2SnSe3–Se і SnSe2–Tl2Sn2Se5–Se. Для дослідження фізико-хімічної взаємодії в квазіпотрійній системі Se–SnSe2–Tl2SnSe3 було синтезовано ряд точок. Синтез бінарних, тернарних сполук та ряду сплавів здійснювався у вакуумних (0.13 Па) кварцових ампулах прямим однотемпературним методом. Максимальна температура синтезу на 50-70 K перевищувала температуру плавлення найбільш тугоплавкого компонента. Відпал проводили протягом 168 год при температурі 433 К.Результати ДТА, РФА та математичного моделювання дали можливість вивчити характер фізико-хімічної взаємодії в квазіпотрійній системі Se–SnSe2–Tl2SnSe3, побудувати проекцію поверхні ліквідусу на концентраційний трикутник та просторові діаграми стану вторинних систем Tl2Sn2Se5–Tl2SnSe3–Se і SnSe2–Tl2Sn2Se5–Se, встановити координати нонваріантних точок, а також детальний хід ліній моноваріантних рівноваг.Встановлено, що лінії моноваріантних рівноваг квазіпотрійної системи SnSe2–Tl2SnSe3–Se сходяться в двох нонваріантних точках: потрійній перитектичній U (66.6 мол% Se, 19.3 мол% Tl2SnSe3, 14.1 мол% SnSe2, 585 К) та евтектичній E (82.6 мол% Se, 10.1 мол% Tl2SnSe3, 7.3 мол% SnSe2, 475 К), One of the ways to finding and obtaining new materials with reproducible properties is to study the phase diagrams of multicomponent systems. Thallium based complex chalcogenides belong to promising and effective thermoelectric materials. The results of the analysis of literary data have shown that the investigation of quasi-ternary systems Se–SnSe2–Tl2SnSe3 is expedient. It’s due to that the initial binary and ternary phases show thermoelectric properties and have a layered structure.The Se–SnSe2–Tl2SnSe3 system is formed by Tl2SnSe3–Se, SnSe2–Se and SnSe2–Tl2SnSe3 sections which are characterized by passing of a eutectic process. In the Tl2SnSe3–Se system an immiscibility region exists in the range 20–60 mol. % Tl2SnSе3. The SnSe2–Tl2SnSe3 system is characterized by the formation of a ternary compound Tl2Sn2Se5 by peritectic reaction L + SnSe2↔Tl2Sn2Se5 at 732 K which solidly decomposes at 655 K by the Tl2Sn2Se5↔Tl2SnSe3 + SnSe2 reaction. Due to the partial quasi-binarity of Se–Tl2Sn2Se5 section it divides the general system Se–SnSe2–Tl2SnSe3 into two secondary systems Tl2Sn2Se5–Tl2SnSe3–Se and SnSe2–Tl2Sn2Se5–Se.For the investigation of the physico-chemical interaction in the Se–SnSe2–Tl2SnSe3 a synthesis of a number of points were carried out. All synthesis was carried out from high purity elementary components and pre-synthesized binary compounds in vacuumed (0.13 Pa) quartz ampoules by one-temperature direct method. The maximal temperature of synthesis exceeds by 50-70 K the melting point of the most refractory component. The annealing was carried out during 168 h at the temperature 433 K.Based on the results of the DTA and XRD the physicochemical interaction in the Se–SnSe2–Tl2SnSe3 system was investigated. Using the temperatures of the primary crystallization of alloys by mathematical modeling the projection of liquidus surface of the Se–SnSe2–Tl2SnSe3 system was investigated and builds for the first time. Established that the four fields of primary crystallization of initial phases are divided by five monovariant lines which cross in one invariant peritectic point U (66.6 mol.% Se, 19.3 mol.% Tl2SnSe3, 14.1 mol.% SnSe2, 585 K) and one invariant eutectic point E (82.6% mol.% Se, 10.1 mol.% Tl2SnSe3, 7.3 mol.% SnSe2, 475 K).For the first time the dimensional phase diagrams of the partial Se–SnSe2–Tl2Sn2Se5 and Se–Tl2Sn2Se5–Tl2SnSe3 systems were build.

Cu7−xPS6−xIx mixed crystals were grown by the direct crystallization from a melt. The electrical conductivity is measured in the frequency range from 10 Hz to 300 kHz and in the temperature interval 293–383 K. The frequency, temperature, and compositional dependences of the electrical conductivity for Cu7−xPS6−xIx mixed crystals are studied. The measurements of thermoelectric parameters of Cu7−xPS6−xIx mixed crystals are carried out in the temperature interval 293–383 K. The compositional behaviors of the electrical conductivity, activation energy, Seebeck coefficient, and power factor are investigated. The interrelation between the structural, electrical, and thermoelectrical properties is analyzed., Методом спрямованої кристалiзацiї з розплаву вирощено монокристали твердих розчинiв Cu7−xPS6−xIx. Електрична провiднiсть вимiрювалася у частотному дiапазонi 10 Гц–300 кГц та в iнтервалi температур 293–383 K. Дослiджено концентрацiйну, частотну та температурну залежностi електричної провiдностi монокристалiв твердих розчинiв Cu7−xPS6−xIx. Вимiрювання термоелектричних параметрiв монокристалiв Cu7−xPS6−xIx проводились у температурному iнтервалi 293–383 K. Вивчено концентрацiйну поведiнку електричної провiдностi, енергiї активацiї, коефiцiєнта Зеєбека та термоелектричної потужностi. Проаналiзовано взаємозв’язок структурних, електричних та термоелектричних властивостей твердих розчинiв Cu7−xPS6−xIx.

Synthesis and growth of Cu7-xPS6-xBrx solid solutions were performed. Cu7-xPS6-xBrx solid solutions were grown by the method of direct crystallization from the melt. Impedance measurements were carried out in the range of frequencies from 10 Hz to 300 kHz and in the temperature interval 293–383 K. Temperature and frequency dependences of electrical conductivity for Cu7-xPS6-xBrx solid solutions were studied. Thermoelectric parameters of Cu7-xPS6-xBrx solid solutions were measured in the temperature interval 293–383 K. The compositional behavior of electrical conductivity and activation energy as well as Seebeck coefficient and power factor was analyzed. The influence of heterovalent substitution on structural, electrical and thermoelectric properties of Cu7-xPS6-xBrx solid solutions was studied.

Phase equilibria in the systems TlBiSe2–Tl9BiSe6–PbSe and Tl9BiSe6–Tl4PbSe3–PbSe were studied by differential thermal, X-ray powder diffraction, and microstructural analyses. State diagrams of the quasi-binary sections Tl9BiSe6–Tl4PbSe3, TlBiSe2–PbSe, and Tl9BiSe6–PbSe were constructed, and so were projections of liquidus surfaces and isothermal sections at 600 K for the secondary quasi-ternary systems TlBiSe2–Tl9BiSe6–PbSe and Tl4PbSe3–Tl9BiSe6–PbSe. The coordinates of invariant points and the boundaries of solid solutions were determined.

Cu7PS6 crystals were grown using direct crystallisation from the melt (Bridgman–Stockbarger technique). The crystal structure of Cu7PS6 was determined by X-ray powder diffraction. Cu7PS6 crystallise in the cubic structure, space group P213 (No. 198), the lattice parameter a = 9.6706(1) Å, formula units per cell Z = 4. Electrical properties of Cu7PS6 crystals were studied in the frequency range 10–1010 Hz and in the temperature interval 296–351 K. The performed analysis shows that the Cu7PS6 crystals are mixed electron-ionic conductors with some growth defects.

The energy band structure, electronic charge density and optical features of Tl4PbSe3 and Tl4PbTe3 single crystals were studied within a framework of the recently modified Becke–Johnson potential (mBJ). The earlier experimentally defined atomic positions were additionally optimized by minimizing the forces acting on the atoms using a generalized gradient approximation (PBE–GGA) approach. The performed band structure calculations have shown that the conduction band minimum (CBM) and the valence band maximum (VBM) are located at the Γ point of the first Brillouin zone, resulting in a direct energy band gap equal to about 0.21 eV (PBE–GGA) and 0.32 eV (mBJ) for Tl4PbSe3 in comparison to the experimental value (0.34 eV), while for Tl4PbTe3, the band gap is equal to 0.10 eV (PBE–GGA) and 0.18 eV (mBJ) compared with the experimental value (0.19 eV). We have established that the mBJ approach succeeds by a large amount in bringing the calculated energy gaps into close agreement with the measured one. The angular momentum projected density of states explores the existence of weak hybridization between the states, defining the degree of covalent bonding. The calculated valence band electronic charge density space distribution confirms the prevailing covalent origin of the chemical bond. The calculated optical dispersion for the principal optical constants shows that these materials exhibit negative uniaxial anisotropy. We have measured the dispersion of the imaginary part of the dielectric susceptibility e2 (ω) and evaluated the experimental optical band gaps. The measured e2 (ω) dispersion confirms our theoretical evaluations that the substitution of Se by Te causes a band gap reduction.

Phase equilibria in the Tl2S-SnS-PbS quasi-ternary system were studied by differential thermal, X-ray powder diffraction, and microstructural analyses. The following schemes were constructed: the state diagrams of the partially quasi-binary sections Tl4SnS3-Tl4PbS3, PbS-Tl4SnS3, and PbS-Tl2Sn2S3, the isothermal section at 520 K, and the projection of the liquidus surface to the concentration triangle of the Tl2S-SnS-PbS system. The coordinates of invariant points and the boundaries of solid solutions were determined.

Single crystals of the copper-containing Cu7-nPS6-nBrn (0 ≤ n ≤ 1) argyrodites have been grown by direct solidification using the Bridgman–Stockbarger technique. All compounds have been structurally characterized using the X-ray powder diffraction technique. Compositional dependencies of electrical conductivity and activation energy were studied. Two simple structural indicators have been proposed in order to predict the ionic conductivity in argyrodites under investigations. Interrelation between structure and mechanism of ionic conductivity was discussed.

We have discovered substantial influence of the 3 μs CO2 laser treatment on the output third harmonic generation (THG) for Tl4SnS3 and Tl4PbTe3 single crystals. The treatment was performed in the regime of the pump-probing delay. The optimal pump-probe delaying time was 230 ps for the Tl4SnS3 crystals and 250 ps for the Tl4PbTe3 single crystals. It is crucial that for the Tl4PbTe3 the effect is substantially smaller. The effect may be explained within a framework of conception of excitation of the effective phonon subsystem effectively contributing to the THG.

Phase equilibria in the Tl4SnSe3-Tl (I), Tl4SnSe3-Sn (II), Tl4SnSe4-SnSe (III), Tl4SnSe{ia4}-TlSe (IV), and Tl4SnSe3-Tl4SnSe4 (V) systems have been studied by differential thermal analysis and power X-ray diffraction. Systems I–V have been found to have eutectic interactions. In systems I and II, width regions of solid solutions based on the ternary compound Tl4SnSe3 are formed.

Phase equilibria in quasi-binary sections of the Tl-Sn-S system: (I) Tl4SnS4-SnS, (II) Tl2SnS3-SnS, (III) S-Tl4SnS4, (IV) S-Tl2SnS3, (V) Tl-SnS, and (VI) Tl2S-SnS were studied by differential thermal analysis and X-ray powder diffraction. It was found that systems I and II are characterized by the eutectic type of interaction, the phase diagrams of systems III and IV are of the eutectic type with a degenerate eutectic at the sulfur melting point, and the phase diagram of system V is of the fourth type according to Roozeboom. Phase equilibria in system VI were specified.

The mechanism of the reaction between thallium(I) selenide and germanium(IV) selenide powders in the Tl2Se-GeSe2 system has been studied by differential thermal analysis and quantitative X-ray diffraction. The results indicate that all of the ternary compounds in the Tl2Se-GeSe2 system are formed through Tl4GeSe4 and Tl2Ge2Se5, independent of the starting mixture composition.

The physicochemical interaction in the TlSe-Tl2SnSe3-Se quasi-ternary system was studied by differential thermal analysis, X-ray powder diffraction, and mathematical modeling. A projection of the liquidus surface and the three-dimensional phase diagram of the TlSe-Tl2SnSe3-Se quasi-ternary system were constructed. It was determined that this system is of the eutectic type and limited solid solutions based on the initial components form in it. New intermediate compounds were not observed in the quasi-ternary system.

The Tl2S–Tl5Se2Br–TlBr phase diagram was investigated by DTA and X-ray methods. Three vertical sections, a liquidus projection and a perspective representation of the phase diagram were constructed. The liquidus of this system consists of four fields of primary crystallization. The one-, two- and three-phase spaces which form the Tl2S–Tl5Se2Br–TlBr ternary system are described.

The T-x phase diagram of the Tl2Se-PbSe system has been mapped out. The system contains a congruently melting compound (803 K) of composition Tl4PbSe3, which forms a continuous series of solid solutions with Tl2Se. Tl4PbSe3 single crystals have been grown by directional solidification, and their physicochemical and thermoelectric properties have been studied. Tl4PbSe3 crystals have high thermopower (αT) and thermoelectric figure of merit (ZT).

The composition stability limits of the compounds Tl2TeBr6 , Cs2TeBr6 , and Rb2TeBr6were determined from differential thermal analysis, microstructural, and microhardness data. The congruently melting composition was found to differ from the stoichiometric composition for Tl2TeBr6and Cs2TeBr6and to coincide with it for Rb2TeBr6 . Single crystals of the compounds studied were prepared using growth charges with the congruently melting compositions, and their properties were investigated.

Stoichiometric (1), Tl2S-enriched (2), and TiS2-enriched (3) Tl4TiS4 crystals (with deviations from stoichiometry within the homogeneity range of the ternary compound) have been grown by the Bridgman method, and their thermoelectric properties have been studied by the Harman technique. All of the crystals have a high thermoelectric figure of merit. The highest figure of merit is offered by crystal 1 at positive thermoelectric powers and by crystal 3 at negative thermoelectric powers. The thermoelectric properties of crystal 2 were found to irreversibly degrade over time.