Фазові рівноваги, склоутворення і властивості проміжних фаз у системах Cu(Ag)2S – Ge(Sn)S2 – As(Sb)2S3(P2S5)

Abstract

Новітні технології потребують нових перспективних сполук або вдосконалення властивостей уже відомих, які містять поширені в природі і дешеві елементи. Вивчення фазових рівноваг у багатокомпонентних системах за участю складних речовин, встановлення меж існування твердих розчинів на їх основі, виявлення нових сполук є одним із етапів систематичного дослідження взаємодії між халькогенідами. Важливе місце займають системи типу AI2S – BIVS2 – CV2S3, де AI – Сu, Ag; BIV – Ge, Sn; CV – As, Sb. Ізоформульні сполуки Сu(Ag)8GeS6, Ag8SnS6 та Сu(Ag)2Ge(Sn)S3, що утворюються в цих системах, є перспективними матеріалами для практичного використання в якості напівпровідників, нелінійних оптичних матеріалів, функціональних матеріалів електронної техніки та фотоелектричних елементів. Особливий інтерес також викликають матеріали з іонно-електронною провідністю на основі суперіонних провідників Cu(Ag)7PS6 та зі структурою аргіродиту Cu(Ag)8Ge(Sn)S6. Такі матеріали знайшли використання у твердотільній іоніці, оскільки, мають значну катіонну провідність у твердому стані, а також володіють цінними фізико-хімічними і електро-фізичними властивостями. Утворення нових сполук та твердих розчинів на основі купрумо- та арґентумовмісних халькогенідів розширить коло цінних перспективних напівпровідникових матеріалів з нелінійно-оптичними, фотоелектричними, термоелектричними властивостями для техніки. В останні роки активно досліджуються системи в метастабільному стані. Халькогенідні стекла завдяки широким областям прозорості, цінним оптичним властивостям, хімічній стійкості застосовують в ІЧ-оптиці, оптоелектроніці, телекомунікаційних пристроях, лазерній техніці, як середовища голографії, оптичного запису інформації тощо. Тому в науковому аспекті, а в подальшому і в прикладному, цікавим є вивчення закономірностей взаємодії компонентів, визначення областей склоутворення у досліджуваних системах з метою встановлення існування нових тетрарних сполук, твердих розчинів та склоподібних сплавів. Такі дослідження можуть стати надійною науковою основою одержання матеріалів із заданими властивостями і прогнозувати області їх практичного застосування. У вступі обгрунтовано актуальність і тематику, сформульовано мету і завдання дослідження. Охарактеризовано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Зазначено зв'язок дисертаційної роботи з науковими планами та темами кафедри хімії та технологій Волинського національного університету імені Лесі Українки. Наведено відомості про публікації та особистий внесок здобувача; про структуру та обсяг дисертації. У першому розділі дисертації проведено аналіз літературних відомостей про взаємодію компонентів у бінарних {AI, BIV, СV} – S та квазібінарних AI2S – {BIVS2, P2S5, СV2S3}, BIVS2 – { P2S5, СV2S3}, де AI – Cu, Ag; BIV – Ge, Sn; СV – As, Sb системах. Узагальнено та представлено кристалографічні характеристики та структурні особливості відомих бінарних та тернарних сполук, що в них утворюються. Також наведено відомості про суміжні селеновмісні квазіпотрійні системи AI2Se – BIVSe2 – СV2Se3 та деякі досліджені перерізи AI2BIVS3 – Sb2S3, AI2SnS3 – {AgSbS2, Cu3SbS3}. Розглянуто структуру, склоутворення та деякі властивості склоподібних речовин. Проаналізувавши літературні дані зроблено висновки щодо перспективи встановлення характеру взаємодії компонентів у складних системах; дослідження з метою розчинності четвертого компонента у вихідних сполуках; структурних характеристик нових фаз та твердих розчинів; деяких властивостей стекол. У другому розділі описано характеристики вихідних речовин, методи синтезу сплавів для вивчення фазового простору багатоелементних досліджуваних систем та встановлення областей склоутворення. Охарактеризовано фізико-хімічні методи досліджень зразків у кристалічному та склоподібному станах. Синтез полікристалічних зразків для досліджень проводився прямим однотемпературним методом сплавлянням шихти з вихідних компонентів у печах шахтного типу СШОЛ із системою регулювання і підтримки температури з наступним режимом: нагрів до температури 670 К зі швидкістю 20 К/год, витримка впродовж доби; наступний нагрів до максимальної – 1173 К зі швидкістю 20 К/год. Після 6 год витримки, температуру поступово понижували (~10 К/год) до 500 К. При цій температурі проводився відпал зразків протягом 500 год. Сплави охолоджено в режимі виключеної печі. Склоподібні зразки отримано в печах типу МП-52 з програмованим регулятором температури ПР-03 (Pt/Pt-Rh термопара, термокомпенсація холодного спаю). Спочатку проводили нагрів до 670 К зі швидкістю 30 К/год, витримка протягом 24 год, а потім до максимальної температури 1173 К, витримка протягом 10 год. Після чого ампули з розплавом гартували у розчин натрій хлориду з подрібненим льодом, щоб по можливості зберегти структуру скла. Для запобігання розбризкування розплаву в процесі гартування, а також для зменшення втрат на конденсацію парової фази стінками ампул використовували термостатування їх шнуровим азбестом. Для дослідження зразків були використані методи фізико-хімічного аналізу: рентґенофазовий та рентгеноструктурний аналіз (дифрактометр ДРОН 4-13, СuКα-випромінювання), диференційно-термічний аналіз (дериватограф системи Паулік-Паулік-Ердеі, Pt/Pt-Rh термопара та установка, яка складалася з печі із регульованим нагрівом «Термодент-03» фірми НТФ Прогрет, блоку підсилення сигналу термопари), мікроструктурний аналіз (мікротвердометр Leica VMHT Auto). За допомогою спектральних методів – скануючої електронної мікроскопії та енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії визначено морфологію окремих сплавів, їх якісний та кількісний склад (електронний мікроскоп Tescan Vega3 LMU із системою Oxford Instruments Aztec ONE, детектор X-MaxN20). Вимірювання оптичних та фотолюмінесцентних властивостей проводили на стандартній установці, яка складається з монохроматора МДР-208 та фотоприймача на основі PbS чи кремнію відповідно. У третьому розділі наведені результати дослідження фазових рівноваг в системах AI2S – BIVS2 – P2S5 (СV2S3), побудовано ізотермічні та окремі політермічні перерізи, проекції поверхні ліквідусу на концентраційний трикутник. Система Cu2S – GeS2 – P2S5. Дослідження ізотермічного перерізу системи Cu2S – GeS2 – P2S5 при 500 К виявило існування 8 однофазних полів, які формують 13 двофазних та 6 трифазних областей. Для системи характерна взаємодія фаз із утворенням твердих розчинів на основі Cu2S, Cu7PS6, Cu3PS4, Cu8GeS6, Cu2GeS3. На основі результатів диференційно-термічного і рентґенофазового аналізів побудовано діаграму стану перерізу Cu8GeS6 – Cu7PS6, який при 300 К є квазібінарним і характеризується значними твердими розчинами: до 30 мол. % включно на основі HT-модифікації Cu7PS6 та від 9 до 32 мол. % Cu7PS6 – ВТМ обох сполук. Однак в повному досліджуваному температурному інтервалі переріз не є квазібінарною системою через перитектичний характер плавлення Cu8GeS6. По перерізу Cu2GeS3 – Cu3PS4 встановлено, що всі зразки з вмістом 50-100 мол. % Cu2GeS3 є однофазними і представляють собою тверді розчини типу заміщення. Протяжність твердого розчину на основі Cu3PS4 в системі становить до 10 мол. %. На основі результатів диференційно-термічного і рентґенофазового аналізів уточнена діаграма стану квазіподвійної системи Cu2S – GeS2.Система Cu2S – SnS2 – P2S5. Вивчення фазових рівноваг у системі Cu2S – SnS2 – P2S5 виявило існування десяти однофазних полів. Для системи характерна взаємодія фаз із утворенням твердих розчинів α, β, γ, δ, ε на основі Cu2S, Cu2SnS3, Cu2Sn4S9, Cu7PS6, Cu3PS4 відповідно. Двофазні рівноваги системи розділяють площину трикутника Гіббса на вісім трифазних полів: α – Cu4SnS4 – δ, δ – Cu4SnS4 – β, ε – δ – β, ε – β – γ, ε – γ – SnS2, ε – SnS2 – SnP2S7, ε – SnP2S7 – SnP4S12, ε – SnP4S12 – P2S5. При дослідженні системи SnS2 – P2S5 виявлено існування нових тернарних фаз, стехіометричний склад яких ~SnP4S12 (33,3 мол. % SnS2/66,7 мол. % P2S5) та ~SnP2S7 (50 мол. % SnS2/ 50 мол. % P2S5). Система Cu2S – As2S3 – GeS2. Фазові рівноваги в квазіпотрійній системі Cu2S – As2S3 – GeS2 при 500 К представлені ізотермічним перерізом. Встановлено утворення нової тетрарної сполуки Cu6As4GeS11 (50 мол. % Cu2S/33,3 мол. % As2S3/16,7 мол. % SnS2). В системі існують десять однофазних, вісімнадцять двофазних та дев’ять трифазних: Cu2S – Cu3AsS3 – Cu8GeS6, Cu3AsS3 – Cu8GeS6 – Cu4GeS4, Cu3AsS3 – Cu4GeS4 – Cu2GeS3, Cu4As2S5 – Cu3AsS3 – Cu2GeS3, Cu6As4S9 – Cu4As2S5 – Cu2GeS3, Cu6As4S9 – Cu2GeS3 – Cu6As4GeS11, As2S3 – Cu6As4S9 – Cu6As4GeS11, As2S3 – Cu6As4GeS11 – Cu2GeS3, As2S3 – Cu2GeS3 – GeS2 полів. Система Cu2S – As2S3 – SnS2. У системі Cu2S – As2S3 – SnS2 при 500 К вперше встановлено утворення тетрарної сполуки Cu6As4SnS11, як і в аналогічній германієвій системі. Крім цього, за наведених умов в системі існують дев’ять однофазних, вісімнадцять двофазних та дев’ять трифазних: Cu2S – Cu3AsS3 – Cu4SnS4, Cu3AsS3 – Cu4SnS4 – Cu2SnS3, Cu3AsS3 – Cu4As2S5 – Cu2SnS3, Cu6As4S9 – Cu4As2S5 – Cu6As4SnS11, Cu4As2S5 – Cu2SnS3 – Cu6As4SnS11, As2S3 – Cu6As4S9 – Cu6As4SnS11, As2S3 – Cu6As4SnS11 – Cu2SnS3, As2S3 – Cu2SnS3 – Cu2Sn4S9, As2S3 – Cu2Sn4S9 – SnS2 полів. Система Cu2S – Sb2S3 – GeS2. Фазові рівноваги в системі Cu2S – Sb2S3 – GeS2 при 500 К представлені ізотермічним перерізом. Для системи характерна взаємодія фаз із утворенням твердих розчинів α, β, γ, δ, ε на основі Cu2S, Sb2S3, Cu3SbS3, Cu8GeS6, Cu2GeS3 відповідно. У системі існує 8 однофазних полів між якими знаходиться 13 двофазних рівноваг, які поділяють концентраційний трикутник на 6 трифазних областей: α – γ – δ, γ – δ – Cu4GeS4, γ – Cu4GeS4 – ε, CuSbS2 – γ – ε, β – CuSbS2 – ε, β – ε – GeS2. На основі результатів диференційно-термічного і рентґенофазового аналізів побудовані діаграми стану систем Sb2S3 – GeS2, Cu3SbS3 – Cu2GeS3, Sb2S3 – Cu2GeS3, які є евтектичного типу з кристалізацією твердих розчинів на основі Sb2S3, Cu3SbS3 та Cu2GeS3.Система Cu2S – Sb2S3 – SnS2. Встановлено фазові рівноваги в квазіпотрійній системі Cu2S – Sb2S3 – SnS2 при 500 К на основі рентгенофазового, мікроструктурного та диференційно-термічного методів аналізу. В системі існують тверді розчини α, β, γ, δ, ε, ζ, η на основі сполук Cu2S, Sb2S3, SnS2, Cu3SbS3, Cu4SnS4, Cu2SnS3, Cu2Sn4S9 відповідно. Між бінарними та тернарними сполуками обмежуючих перерізів Cu2S – Sb2S3, Cu2S – SnS2, Sb2S3 – SnS2 встановлено 15 двофазних рівноваг, які розділяють площину концентраційного трикутника на 7 трифазних полів: α – δ – ε, δ – ε – ζ, CuSbS2 – δ – ζ, β – CuSbS2 – ζ, β – ζ – η, β – η – Sb2SnS5, Sb2SnS5 – η – γ. Побудовано 7 політермічних перерізів, з яких чотири є квазібінарними системами евтектичного типу: Cu3SbS3 – Cu2SnS3, CuSbS2 – Cu2SnS3, Sb2S3 – Cu2SnS3, Sb2S3 – SnS2 та три – неквазібінарні: Cu3SbS3 – Cu4SnS4, Sb2S3 – Cu2Sn4S9, Sb2SnS5 – Cu2Sn4S9, оскільки Cu4SnS4 та Cu2Sn4S9 утворюються твердофазно, а Sb2SnS5 – інконґруентно. За результатами дослідження та літературними даними побудована проекція поверхні ліквідусу системи Cu2S – Sb2S3 – SnS2 на концентраційний трикутник. Ліквідус складається з 21 кривої моноваріантних рівноваг і 9 потрійних нонваріантних (3 перитектичних і 6 евтектичних) процесів. Найбільше поле первинної кристалізіції має сполука Cu2SnS3, за її участю проходить 2 на обмежуючій Cu2S – SnS2 та 9 в середині системи нонваріантних процеси. Система Ag2S – GeS2 – P2S5. Фазові рівноваги в квазіпотрійній системі Ag2S – GeS2 – P2S5 при 500 К представлені ізотермічним перерізом. Між 10 однофазними полями лежать 17 областей двофазних рівноваг: Ag2S – Ag7PS6, Ag7PS6 – Ag3PS4, Ag3PS4 – Ag4P2S7, Ag4P2S7 – AgPS3, AgPS3 – P2S5, Ag2S – Ag8GeS6, Ag8GeS6 – Ag10Ge3S11, Ag10Ge3S11 – Ag2GeS3, Ag2GeS3 – GeS2, GeS2 – P2S5, Ag8GeS6 – Ag7PS6, Ag8GeS6 – Ag3PS4, Ag10Ge3S11 – Ag3PS4, Ag2GeS3 – Ag3PS4, GeS2 – Ag3PS4, GeS2 – Ag4P2S7, GeS2 – AgPS3, які поділяють концентраційний трикутник на 8 трифазних полів. Методами РФА та ДТА вивчено взаємодію у системі Ag8GeS6 – Ag7PS6, яка є квазібінарним перерізом і характеризується повною взаємною розчинністю компонентів як у рідкому стані, так і в твердому між високотемпературними кристалічними модифікаціями цих сполук Ag8-xGe1-xPxS6. В системі Ag8GeS6 – Ag7PS6 у підсолідусній області при 300 К між однофазними знаходяться двофазні області в межах: 25-65 мол. % Ag7PS6 (ПГ Pna21 + ПГ F-43m) та 75-85мол. % Ag7PS6 (ПГ P213 + ПГ F-43m). Утворення твердих розчинів заміщення складів Ag8-xGe1-xPxS6 зі зростанням температури розширює значно область високотемпературної кубічної фази (ПГ F-43m). Система Ag2S – SnS2 – P2S5 В квазіпотрійній системі Ag2S – SnS2 – P2S5 при 500 К встановлено існування 12 однофазних полів. Двофазні рівноваги: Ag2S – Ag7PS6, Ag7PS6 – Ag3PS4, Ag3PS4 – Ag4P2S7, Ag4P2S7 – AgPS3, AgPS3 – P2S5, Ag2S – Ag8SnS6, Ag8SnS6 – Ag2SnS3, Ag2SnS3 – Ag4Sn3S8, Ag4Sn3S8 – SnS2, SnS2 – SnP2S7, SnP2S7 – SnP4S12, SnP4S12 – P2S5, Ag8SnS6 – Ag7PS6, Ag8SnS6 – Ag3PS4, Ag2SnS3 – Ag3PS4, Ag4Sn3S8 – Ag3PS4, SnS2 – Ag3PS4, SnS2 – Ag4P2S7, Ag4P2S7 – SnP2S7, Ag4P2S7 – SnP4S12, AgPS3 – SnP4S12 розділяють площину концентраційного трикутника на 10 трифазних полів. Області гомогенності на основі вихідних бінарних та тернарних сполук є незначними, крім Ag8SnS6 та Ag7PS6. Система Ag8SnS6 – Ag7PS6 є квазібінарним перерізом і характеризується повною взаємною розчинністю компонентів як у рідкому, так і в твердому стані між ВТ-модифікаціями цих сполук Ag8-xSn1-xPxS6. В підсолідусній області при 300 К між однофазними областями знаходяться двофазні області в межах: 25-42 мол. % Ag7PS6 (ПГ Pna21 + ПГ F-43m) та 65-73 мол. % Ag7PS6 (ПГ P213 + ПГ F-43m). Система Ag2S – As2S3 – GeS2. Ізотермічний переріз системи Ag2S – As2S3 – GeS2 за температури 500 К характеризується існуванням восьми однофазних полів: Ag2S, As2S3, GeS2, Ag3AsS3, AgAsS2, Ag8GeS6, Ag10Ge3S11, Ag2GeS3. Тринадцять двофазних рівноваг поділяють концентраційний трикутник на шість трифазних полів: Ag2S – Ag3AsS3 – Ag8GeS6, AgAsS2 – Ag3AsS3 – Ag8GeS6, AgAsS2 – Ag8GeS6 – Ag10Ge3S11, AgAsS2 – Ag10Ge3S11 – Ag2GeS3, AgAsS2 – Ag2GeS3 – GeS2, As2S3 – AgAsS2 – GeS2. Область гомогенності на основі сполуки Ag8GeS6 має найбільшу протяжність (~20-100 мол. % Ag8GeS6) по квазібінарному перерізу Ag3AsS3 – Ag8GeS6. Розчинність на основі інших сполук є незначною. Система Ag2S – As2S3 – SnS2. В системі Ag2S – As2S3 – SnS2 при 500 К на перетині AgAsS2 – Ag8SnS6 та Ag3AsS3 – Ag2SnS3 вперше встановлено існування нової тетрарної сполуки складу Ag11As3SnS12. Присутні 9 однофазних, 16 двофазних та 8 трифазних полів: Ag2S – Ag3AsS3 – Ag8SnS6, Ag3AsS3 – Ag8SnS6 – Ag11As3SnS12, AgAsS2 – Ag3AsS3 – Ag11As3SnS12, Ag11As3SnS12 – Ag8SnS6 – Ag2SnS3, AgAsS2 – Ag11As3SnS12 – Ag2SnS3, AgAsS2 – Ag2SnS3 – Ag4Sn3S8, AgAsS2 – Ag4Sn3S8 – SnS2, As2S3 – AgAsS2 – SnS2. Розчинність на основі вихідних бінарних та тернарних сполук є незначною. Система Ag2S – Sb2S3 – GeS2. Фазові рівноваги у квазіпотрійній системі Ag2S – GeS2 – Sb2S3 при 500 К представлено ізотермічним перерізом досліджуваної системи. Вперше встановлено, що на перетині перерізів AgSbS2 – Ag8GeS6 та Ag3SbS3 – Ag2GeS3 при співвідношеннні компонентів 3:1 в кожній системі утворюється тетрарна тіосіль складу Ag11Sb3GeS12. Між 9 однофазними полями знаходяться 16 областей двофазних рівноваг, які поділяють концентраційний трикутник на 8 трифазних полів: Ag2S – Ag3SbS3 – Ag8GeS6, Ag3SbS3 – Ag8GeS6 – Ag11Sb3GeS12, AgSbS2 – Ag3SbS3 – Ag11Sb3GeS12, Sb2S3 – AgSbS2 – Ag11Sb3GeS12, Sb2S3 – Ag11Sb3GeS12 – Ag8GeS6, Sb2S3 – Ag8GeS6 – Ag10Ge3S11, Sb2S3 – Ag10Ge3S11 – Ag2GeS3, Sb2S3 – Ag2GeS3 – GeS2. Використовуючи отримані результати РФА та ДТА, побудовано діаграму фазових рівноваг політермічного перерізу Sb2S3 – Ag2GeS3, який є квазібінарною системою евтектичного типу з розчинністю на основі вихідних сполук. Система Ag2S – Sb2S3 – SnS2 У системі Ag2S – Sb2S3 – SnS2 за температури 500 К на перетині AgSbS2 – Ag8SnS6 та Ag3SbS3 – Ag2SnS3 вперше встановлено існування тетрарної сполуки Ag11Sb3SnS12, як і в аналогічній германієвмісній системі. Система характеризується розчинністю α, β, γ, δ, ε, ζ, η, σ на основі бінарних Ag2S, Sb2S3, SnS2, тернарних Ag3SbS3, AgSbS2, Ag8SnS6, Ag2SnS3 та тетрарної Ag11Sb3SnS12 сполук відповідно, за винятком Ag4Sn3S8 та Sb2SnS5. Встановлено існування 10 однофазних, 18 двофазних, які поділяють цю квазіпотрійну систему на 9 трифазних полів: Ag2S – Ag3SbS3 – Ag8SnS6, Ag3SbS3 – Ag8SnS6 – Ag11Sb3SnS12, AgSbS2 – Ag3SbS3 – Ag11Sb3SnS12, AgSbS2 – Ag11Sb3SnS12 – Ag2SnS3, Ag8SnS6 – Ag11Sb3SnS12 – Ag2SnS3, AgSbS2 – Ag2SnS3 – Ag4Sn3S8, AgSbS2 – Ag4Sn3S8 – SnS2, AgSbS2 – SnS2 – Sb2SnS5, AgSbS2 – Sb2SnS5 – Sb2S3. Побудовано 7 політермічних перерізів, з яких квазібінарними є пʼять (Ag3SbS3 – Ag8SnS6, Ag3SbS3 – Ag2SnS3, AgSbS2 – Ag8SnS6, AgSbS2 – Ag2SnS3, AgSbS2 – SnS2) із семи перерізів (AgSbS2 – Ag4Sn3S8 і AgSbS2 – Sb2SnS5 є неквазібінарними через перитектичне утворення Ag4Sn3S8 та Sb2SnS5). Тетрарна сполука Ag11Sb3SnS12 утворюється конгруентно при 920 К та має поліморфний перехід при 646 К. Проекція поверхні ліквідусу системи Ag2S – Sb2S3 – SnS2 побудована за літературними даними та власними результатами досліджень. Ліквідус системи складається з 10 полів первинної кристалізації твердих розчинів -Ag2S, β- Sb2S3, -SnS2, -Ag3SbS3, -AgSbS2, -Ag8SnS6, -Ag2SnS3, -Ag11Sb3SnS12 та сполук Ag4Sn3S8 і Sb2SnS5, що розділені лініями моноваріантних рівноваг, які сходяться у 9 потрійних нонваріантних точках (7 евтектичних (Е1-Е7) та 2 перитектичних (U1, U2). У четвертому розділі наведено результати дослідження склоутворення у 12 квазіпотрійних системах Cu(Ag)2S – Ge(Sn)S2 – Р2S5 та Cu(Ag)2S – As(Sb)2S3 – Ge(Sn)S2. Сплави одержували шляхом загартування розплавів від температури 1173 К у розчин натрій хлориду з подрібненим льодом. Області склоутворення в квазіпотрійних системах Cu2S – As(Sb)2S3 – GeS2 та Cu2S – GeS2 – P2S5 прилягають до сторін As(Sb)2S3 – GeS2 та GeS2 – P2S5 і простягаються в усьому концентраційному інтервалі. Максимальний вміст Сu2S, який вдалось ввести до складу скла цих систем становить ~10-15 мол. %. В аналогічних станумовмісних системах області утворення скла є меншої протяжності, що пояснюється меншою склоутворюючою здатністю сплавів на основі SnS2. Області склоутворення в квазіпотрійних системах Ag2S – GeS2 – Р2S5 та Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2 є значними та займають більшу половину поверхні площини трикутника. По перерізах GеS2 – P2S5 та As(Sb)2S3 – GеS2 в усьому концентраційному інтервалі склозразки. Максимальний вміст Ag2S, що входить до складу скла у системі Ag2S – GеS2 – P2S5, становить 70 мол. %. Максимальний вміст Ag2S, що входить до складу скла у системах Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2 становить 70 мол. % Ag2S по обмежуючій Ag2S – As2S3 та 55 мол. % Ag2S по обмежуючій Ag2S – GeS2 відповідно. Області склоутворення у системах Ag2S – SnS2 – As(Sb)2S3 (Р2S5) значно менші. На основі даних диференційно-термічного аналізу визначено характеристичні температури теплових ефектів (склування, кристалізації та плавлення) для окремих склозразків квазіпотрійних систем Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2. Встановлено, що зі збільшенням вмісту модифікатора температура розм’якшення істотно не змінюється і знаходиться в межах 402-421 К та 373-438 К для систем Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2 відповідно. По ізоконцентратах Ag2S систем зі зростанням вмісту ґерманій (IV) сульфіду значення температур склування та кристалізації зростає. На основі отриманих результатів, розраховано приведену температуру склування Tgr, яка знаходиться в межах 0,62-0,73 та 0,59-0,70 для стекол систем Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2 відповідно, що вказує на високу здатність зразків до склоутворення. За даними спектрального розподілу коефіцієнта поглинання в області краю поглинання оцінено ширину енергетичної щілини Eg стекол систем Ag2S – GeS2 – P2S5 та Ag2S – As(Sb)2S3 – GeS2. Визначено, що при збільшенні вмісту у стеклах GeS2 край поглинання зміщується в область більших довжин хвиль, при цьому значення енергетичного положення краю поглинання зростає. При введенні в склоутворюючу матрицю модифікатора спостерігаємо зменшення значень енергетичної щілини для усіх склозразків. Характеристична енергія, що визначає ступінь розмиття краю поглинання, для всіх досліджуваних склозразків знаходиться в межах від 0,066 до 0,079 еВ. Дослідження люмінесцентних властивостей стекол, в склад яких входять рідкісноземельні метали, показало можливість їх використання як активних середовищ у лазерній техніці, телекомунікаціях та для біохімічних досліджень.