Inorganic MaterialsInorganic MaterialsНеорганические материалы0002-337X3034-5588The Russian Academy of Sciences69224410.7868/S3034558825040012ArticlesСтатьиResearch ArticleСинтез, выращивание монокристаллов и электрофизические свойства соединений CuMBi3S6 и CuMEr3S6 (M–Pb, Ca, Eu, Yb)Синтез, выращивание монокристаллов и электрофизические свойства соединений CuMBi3S6 и CuMEr3S6 (M–Pb, Ca, Eu, Yb)AliyevO. M.АлиевО.  Мiradam@rambler.ruAjdarovaD. S.АждароваД.  СRagimovaV. M.РагимоваВ.  МMaksudovaT. F.МаксудоваТ.  ФInstitute of Catalysis and Inorganic Chemistry named after Academician M. Nagiev of the Ministry of Science and Education of the Republic of AzerbaijanИнститут катализа и неорганической химии им. академика М. Нагиева Министерства науки и образования Азербайджанской Республики15082025617-8VOL 61, NO7–8 (2025)ТОМ 61, №7-8 (2025)38739307102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://rjsvd.com/0002-337X/article/view/692244

Методами термического, рентгенофазового, микроструктурного анализов, измерением микротвердости и электрофизических свойств установлено образование соединений состава CuMBi3S6 и CuMEr3S6 (M – Eu, Pb, Yb, Ca). Показано, что полученные соединения изоструктурны, кристаллизуются в орторомбичесской сингонии (a = 11.201–11.236, b = 11.561–11.420, с = 4.003–3.966 Å, Z = 4, пр.гр. Pb21m, d = 4.17–3.570 г/см3) и относятся к структурному типу крупкаита CuPbBi3S6. Соединения типа CuMBi3S6 и CuMEr3S6 являются полупроводниками р-типа проводимости, вычислена их ширина запрещенной зоны.

Методами термического, рентгенофазового, микроструктурного анализов, измерением микротвердости и электрофизических свойств установлено образование соединений состава CuMBi3S6 и CuMEr3S6 (M – Eu, Pb, Yb, Ca). Показано, что полученные соединения изоструктурны, кристаллизуются в орторомбичесской сингонии (a = 11.201–11.236, b = 11.561–11.420, с = 4.003–3.966 Å, Z = 4, пр.гр. Pb21m, d = 4.17–3.570 г/см3) и относятся к структурному типу крупкаита CuPbBi3S6. Соединения типа CuMBi3S6 и CuMEr3S6 являются полупроводниками р-типа проводимости, вычислена их ширина запрещенной зоны.

кристаллическая структурапараметр решеткисульфосольэлементарная ячейкакрупкаитмонокристаллРабота выполнена при поддержке Министерства науки и образования Азербайджанской РеспубликиСhalcogenides: Advances in Research and Applications / Ed. Woodrow P. Nova Science, 2018. 103 p. https://doi.org/10.1039/B514640BChands S., Sharma P. Synthesis and Сharacterization of Ag–Chalcogenide Nanoparticles for Possible Applications in Photovoltaies // Mater. Sci. Poland. 2018. V. 36. № 3. P. 375–380. https://doi.org/10.2478/msp-2018-0064Sanghoon X.L. Chalcogenides: From 3D to 2D and Beyond. Elsevier, 2019. 398 p. https://doi.org/10.1016/C2017-0-03585-1Каменский В.В., Шаренкова Н.В. Особенности свойств редкоземельных полупроводников // Физика и техника полупроводников. 2019. Т. 53. № 2. С. 158–160. https://doi.org/10.1134/S106378261902012XAhluwalia G.K. Applications of Chalcogenides: S, Se and Te. Springer, 2016. 461 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-41190-3Min Jin, Siqi Lin, Wen Li, Zhiwei Chen, Rongbin Li et al. Fabrication and Thermoelectric Properties of Single – Crystal Argyrodite Ag8SnSe6 // Chem. Mater. 2019. V. 31(7). P. 2603–2610. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.9b00393Barbara K.H., Kai W., Yasar K., Trsitan D. High Electron Mobility and Disorder Induced by Silver Ion Migration Lead to Good Thermoelectric Performance in the Argyrodite Ag8SnSe6 // Mater. Sci. Eng. 2017. P. 4833–4839. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b00767Lini L., Qing Jiao, Changgui Lin et al. Structural Characterization and Compositional Dependence of the Optical Properties of Ge–La–Ga–S Chalcogenide Glass System // Opt. Mater. 2018. V. 78. P. 295–301. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.02.041El Naggar A.M., Albassam A.A., Lakshminatayana G., Halyan V.V. et al. Exploration of Nonlinear Optical Features of Ga2S3–La2S3 Glasses for Optoelectronic Applications // Glass Phys. Chem. 2017. V. 45. P. 467–471. https://doi.org/10.1134/S1087659619060142Zhang W., Liaw P.K., Zhang Y. Science and Technology in High-Entropy Alloys // Sci. China Mater. 2018. V. 61(1). P. 2–22. https://doi.org/10.1007/s40843-017-9195-8Yang A., Sun M., Ren H., Lin H. Dy3+-doped Ga2S3–La2S3 Chalcogenide Glass for Mid-Infrared Fiber Laser Medium // J. Lumin. 2021. V. 237. P. 118169. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118169Easo P.G., Dierk R., Robert O.R. High-Entropy Alloys // Nat. Rev. Mater. 2019. V. 4(2). P. 515–534. https://doi.org/10.1038/s41578-019-0121-4Jiang B., Yu Y., Cui J. et al. High-Entropy Stabilized with High Thermoelectric Performance // Science. 2021. V. 371(6531). P. 830–834. https://doi.org/10.1126/science.abe1292Oreshonkov A.S., Ararpin N.O., Shestakov N.P., Adichtchev S.V. Experimental and DFT Study of BaLaCuS3 Direct band gap semiconductor // Phys. Chem. Solids. 2021. V. 148. P. 109670. https://doi.org/1016/jpcs.2020.109670Andreev O.V., Atuchin V.V., Aleksandrovsky A.S., Denisenko Y.G., Zakharov B.A., Tyutunnik A.P., Habibullayev N.N., Velikanov D.A., Ulybin D.A., Shpindyuk D.D. Synthesis Structure and Properties of EuLnCuSe3 (Ln = Nd, Sm, Gd, Er) // Crystals. 2022. V. 12. P. 17. https://doi.org/10.3390/cryst12010017Shahid O., Yadav S., Maity D., Deepa M., Niranjan M.K., Prakash J. Synthesis Crystal Structure DFT and Photovoltaic Studies of BaCeCuS3 // New J. Chem. 2023. V. 47. P. 5378–5389. https://doi.org/10.1039/D2NJ06301HAliyev O.M., Ajdarova D.S., Maksudova T.F., Ragimova V.M., Bayramova S.T. Synthesis Growth of Monocrystals and Properties of the Compounds of PbLnCuS3 (Ln – La, Nd, Sm, Gd, Dy, Er) Type // Az. Chem. J. 2023. № 1. P. 183–190. https://doi.org/10.32737/0005-2531-2023-1-183-190Ruseikina A.V., Solovyov L.A., Grigoriev M.V., Andreev O.V. Crystal Structure Variations in the Series SrLnCuS3 (Ln = La, Pr, Sm, Gd, Er and Lu) // Acta Crystallogr. 2019. V. 75. P. 584–588. https://doi.org/10.1107/S2053229619004984Ruseikina A.V., Solovyov L.A., Galenko E.A., Grigoriev M.V. Kofined Crystal Structure of SrLnCuS3 (Ln = Er, Yb) // Rus. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. P. 1225–1231. https://doi.org/10.1134S0036023618090140Ruseikina A.V., Maxim V., Grigoriev M.V., Clocke R.J. et al. Synthesis Crystal Structure and Optical and Magnetic Properties of the New Quaternary Erbium Telluride EuErCuTe3. Experiment and Calculation // Materials. 2024. V. 17(10). P. 2284. https://doi.org/10.33901ma17102284Aliyev O.M., Ajdarova D.S., Ragimova V.M. et al. Phase Formation in the FeSb2S4–FeLn2S4 System, Synthesis and Properties of Compounds of the FeLnSbS4 (Ln = Nd, Er) Type // Chem. Problems. 2024. № 3(22). P. 361–368. https://doi.org/10.32737/2221-8688-2024-3-361-368Gulay L.D., Shemet V. Ya., Olekseyuk I.D. Investigation of the R2S3–Cu2S–PbS (R = Y, Dy, Ho and Er) System // J. Alloys Compd. 2007. V. 43(1–2). P. 77–84. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.05.029Aliev O.M., Bayramova S.T., Ajdarova D.S. et al. Synthesis and Properties of Synthetic Aykinite PbCuBiS3 Analogies // J. Condens. Matter. 2020. № 22(2). P. 182–189. https://doi.org/10.17308/kcmf.2020.22/2821Strobel S., Schleid T. Three Structures for Strontium Copper [I] Lanthanides [III] Selenides SrCuMSe3 (M – La, Gd, Lu) // J. Alloys Compd. 2006. V. 418. № 1–2. P. 80–85. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2005.09.090Agaeva R.M., Mammadov Sh.H., Azhdarova D.S., Ragimova V.M., Aliev O.M. Synthesis and Study of the Properties of Synthetic Analogues of the Mineral Naffildite with the Participation of Rare Earth Elements // J. Condens. Matter. 2022. V. 24(1). P. 3–10. https://doi.org/10.17308/kcmf.2022.24/9049