AbstractsBiology & Animal Science

Short- and Intermediate-Range Structures in GeTe-Sb2Te3 and Ag-GeSe3 Glasses Studied by Anomalous X-Ray Scattering

by Jens Rüdiger Stellhorn




Institution: Philipps-Universität Marburg
Department:
Year: 2015
Posted: 02/05/2017
Record ID: 2069169
Full text PDF: 10.17192/z2015.0389;


Abstract

The present dissertation describes the atomic structures of two systems of ternary chalcogenide glasses with the composition Agx(GeSe3){1-x} and (GeTe){1-x}(Sb2Te3){x}. To be able to gain new insight especially in the structures on intermediate length scales, the method of anomalous x-ray scattering (AXS) in combination with Reverse Monte Carlo modelling (RMC) is applied. The theoretical and experimental basis for the interpretation of the scattering data is given in the first part of the work, whereas the results of the experiment and the RMC modelling are presented and discussed in the second part. Both systems under investigation are of distinct technological importance, hence reliable information on their structure is needed in order to contribute to the ongoing discussion about their structure-property relations. The results are presented within the framework of the various other investigations already published on these materials, and the possibilities and limitations of the different applied approaches are discussed. Thereby, it is shown that important features of the materials, like the phase-change properties of the GeSbTe glasses and the superionic conductivity in the AgGeSe glasses, are closely connected not only to the near-, but also to the intermediate-range order in the amorphous structures. Die vorliegende Dissertation beschreibt die atomare Struktur von zwei Systemen ternärer Chalkogenid-Gläser mit der Zusammensetzung Agx(GeSe3){1-x} und (GeTe){1-x}(Sb2Te3){x}. Um neue Erkenntnisse besonders im Hinblick auf die Struktur auf intermediären Längen-skalen zu erhalten, wird die Methode der anomalen Röntgenstreuung (AXS) in Kombination mit Reverse Monte Carlo-Simulationen (RMC) angewandt. Die theoretischen und experimentellen Grundlagen für die Interpretation der Messdaten werden im ersten Teil der Arbeit beschrieben, während die Ergebnisse der Experimente und der RMC-Simulationen im zweiten Teil präsentiert und interpretiert werden. Beide betrachteten Systeme sind von besonderem technologischem Interesse, daher werden zuverlässige Informationen über ihre Struktur benötigt, um zur anhaltenden Diskussion über die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in diesen Materialien beizutragen. Die Ergebnisse werden im Kontrast zu den diversen weiteren Arbeiten präsentiert, die zu diesen Materialien bereits publiziert worden sind, und die Möglichkeiten und Grenzen der verschiedenen verwendeten Ansätze werden erörtert. Dadurch wird aufgezeigt, dass wichtige Materialeigenschaften, wie die Phasenwechsel-Eigenschaften der GeSbTe-Gläser und die superionische Leitfähigkeit in den AgGeSe-Gläsern, eng verknüpft sind sowohl mit der Nah- als auch mit der mittelreichweitigen Ordnung in den amorphen Strukturen. Advisors/Committee Members: Pilgrim, Wolf-Christian (advisor).