Phase diagram, optical energy gap, and magnetic susceptibility of (CuIn)1−zMn2zSe2 alloys

Polycrystalline samples of (CuIn)1−zMn2zSe2 alloys are prepared by the melt and anneal technique and are used in differential thermal analysis, lattice parameter, optical energy gap, and magnetic susceptibility measurements. It is found that the range of single phase solid solution in CuInSe2 extends to z = 0.32 and that the transition temperature from chalcopyrite to zinc blende decreases from 810 °C at z = 0 to 510 °C at the limit of single phase behaviour. Measurements of optical energy gap and magnetic susceptibility as a function of temperature show that in all of the chalcopyrite samples ordering of the manganese on the cation sublattice occurs, while for the zincblende samples, the manganese may be ordered or disordered depending upon the heat treatment used. The magnetic data indicates that the ordering is the same as that observed previously in similar telluride alloys. Polykristalline (CuIn)1−zMn2zSe2‐Legierungsproben werden in der Schmelze und mittels Temperung hergestellt und in der differentiellen Thermoanalyse sowie bei Messungen der optischen Bandlücke, Gitterparameter und der magnetischen Suszeptibilität benutzt. Es wird gefunden, daß sich der Bereich der Einphasen‐Festkörperlösung in CuInS2 bis zu z = 0,32 ausdehnt und daß die Übergangstemperatur von Chalkopyrit zu Zinkblende von 810 °C bei z = 0 auf 510 °C an der Grenze des Einphasenverhaltens abnimmt. Meassungen der optischen Bandlücke und der magnetischen Suszeptibilität also Funktion der Temperatur zeigen, daß in allen Chalkopyritproben Ordnungsprozesse von Mangan im Kationensubgitter auftreten, während für Zinkblendeproben, Mangan geordnet oder fehlgeordnet sein kann, in Abhägigkeit von der benutzten Wärmebehandlung. Die magnetischen Werte zeigen, daß der Ordnungsvorgang der gleiche ist, der kürzlich in ähnlichen Telluridlegierungen beobachtet wurde.