Volume changes in HgTe upon melting and heating

¹ Department of Physical Chemistry, Moscow Institute of Electronic Engineering (Technical University), 103498 Moscow, Russia.
² Department of Radiation and Matter, Siberian Branch of RAS, Institute of Thermophysics, 630090 Novosibirsk, Russia.

Abstract

Data on volumetric changes of HgTe during melting and heating the melt were obtained by means of the gamma-ray attenuation technique. Negative volumetric effect has been established upon HgTe melting. The baric coefficient value of melting temperature dT/dP calculated by the Clapeyron-Clausius equation is compared with the same value obtained on the (p-T) diagram of the Hg-Te system. The dependence density versus on temperature for liquid HgTe increases from its melting point at 943 K to maximum value at 1023 K and than normal thermal expansion established. These anomalous changes of density in liquid HgTe could be explained on the basis of the "after-melting" effect and fully described in terms of the ideal associated solution model assuming HgTe and Hg₂Te₃ associates.

Résumé

Les données relatives aux variations de volume du tellurure de mercure lors de la fusion et du chauffage du liquide ssont obtenues au moyen de la technique d absorption du rayonnement . Nous avons mis en évidence un effet de volume négatif pendant le chauffage de HgTe. La valeur du coefficient barique de la température de fusion dT/dP calculée par l’équation de Clapeyron-Clausius est comparée à celle obtenue à partir du diagramme (p-T) du système Hg-Te. La densité du liquide HgTe augmente avec la température du point de fusion (943) jusqu à une valeur maximale obtenue à 1023 K. On observe ensuite un comportement normal de l’expansion thermique. Ces variations anormales de la densité du liquide HgTe peuvent être expliquées sur les bases d’un effet "d’après fusion" et décrites complètement par le modèle des "solutions idéales associées" où HgTe et Hg₂Te₂, seraient les espèces associées.