Cd-Te系合金液体の会合体に関する熱力学的研究

Cd-Te合金液聚集体的热力学研究

• 批准号: 08226203
• 负责人: 山口 勉功
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08226203/
• 关键词: カドミウム; テルル; 熱力学; 混合自由エネルギー; 混合熱; 混合エントロピー; Excess stability; Cd-Te2元系

Cd-Te2元系合金液体は構成元素としてカルコゲンであるTeを含み,また,固相にCdTe化合物が存在することから合金液体中には会合体が形成され,短範囲規則性が存在することが予想される。そこで本研究では,Cd-Te2元系合金液体の会合体の挙動を,熱力学量の知見から明らかにすることを目的として,CdTe化合物の生成熱,Cd-Te2元系合金の含熱量を測定し,これらの熱量データに熱力学解析法を適用して混合エントロピー,混合熱,混合自由エネルギー,Excess stabilityなどの熱力学量の導出を試みた。その結果は次のように要約される。(1)Calvet型の双子型溶解熱量計を用いて,773KにおけるCdTe化合物の生成熱の決定を行なった。本研究で決定されたCdTe化合物の生成熱は-138.3kJ/molを示し、これより算出される298.15Kにおける標準生成熱は-111.4±0.9kJ/molを示した。(2)落下型熱量計を用いて,Cd-Te2元系合金の含熱量を0.05≦N_<Cd>≦0.5の組成域,800〜1400Kの温度範囲で測定し,含熱量-温度-組成相関図を作製した。この相関図よりCd-Te2元系の状態図の決定を行った。(3)熱力学解析法を適用して,得られた生成熱,含熱量データからCd-Te系融体の混合エントロピー,混合熱,混合自由エネルギーの導出を行なった。Cd-Te2元系融体の混合エントロピーは,正方向に凸の曲線を呈し,N_<Cd>=0.5の化合物組成で負の極小値を示す。このことから,融体中に規則的配列あるいは強い化合物形成が存在しているものと考えられる。また混合エントロピーは,温度の上昇に伴い極小値が正方向に増加し,温度上昇とともに融体中の規則性あるいは化合物形成が崩壊していく傾向が窺える。(4)得られた混合自由エネルギーに基づき,Cd-Te2元系融体のExcess stabilityの算出を行った。本系のExcess stability曲線は,CdTe化合物の組成付近で極大値を示し,この組成近傍で原子間の強い相互作用が存在していることが分かった。

Cd-Te binary alloy liquid constituent elements such as Te, solid phase CdTe compounds exist in the alloy liquid, short range regularity exists in the alloy liquid. In this study, the heat of formation of CdTe compounds and the heat content of CdTe alloys were determined. The thermodynamic analysis method was applied to the derivation of thermodynamic quantities such as mixing heat, mixing heat, mixing free heat,Excess stability. The result is that the offer is made. (1) The determination of the heat of formation of CdTe compounds at 773K was carried out by using Calvet type and gemini type solution enthalpy meters. The heat of formation of CdTe compounds was determined to be-138.3 kJ/mol, and the standard heat of formation was calculated to be-111.4 ± 0.9 kJ/mol at 298.15 K. (2)In this paper, a drop calorimeter is used to measure the heat content of Cd-Te2-based alloys in the composition range of 0.05 ≤ N_<Cd>≤ 0.5, in the temperature range of 800 ~ 1400K, and to determine the heat content-temperature-composition correlation. The state of Cd-Te2-element system is determined by the correlation coefficient. (3)Thermodynamic analysis method is applied to obtain heat of formation, heat content, mixing heat of Cd-Te system melt, mixing free heat generation and derivation. The mixing curve of Cd-Te2-component melts is convex in positive direction, and the composition of compounds with N_<Cd>=0.5 is negative minimum value. The regular coordination in the melt is formed into strong compounds. The temperature rise is accompanied by a positive increase in the minimum value, and the temperature rise is accompanied by a regular compound formation in the melt. (4)The calculation of Excess stability of Cd-Te binary system was carried out. The Excess stability curve of this system shows that the composition of CdTe compounds is close to the maximum value, and the strong interaction between atoms in the vicinity of the composition exists.