Магнитный материал на основе антимонида марганца

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ АНТИМОНИДА МАРГАНЦА(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Митюк Виктор Иосифович Рыжковский Владимир Михайлович Ткаченко Тамара Михайловна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Магнитный материал на основе антимонида марганца, имеющий структуру типа В 8,отличающийся тем, что часть сурьмы замещена алюминием, при этом химический состав материала соответствует формуле 1,11-, где х 0,2. Изобретение относится к области получения новых магнитных материалов на основе марганца и сурьмы и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей различных магнитоэлектрических и магнитомеханических устройств, например магнитных температурных датчиков. Большинство антимонидов переходных металлов, имеющих структуру типа В 8 и химическую формулу(где- любой металл из группы переходных металлов), при комнатной температуре не обладают магнитными свойствами, т.е. отсутствует результирующий магнитный момент. Известен антимонид марганца 1,5, имеющий структуру типа 8 и являющийся магнитным материалом 1. Температура фазового магнитного перехода этого антимонида марганца составляет 230 . Такая низкая температура магнитного фазового перехода делает материал малопригодным для практического использования. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является магнитный материал 1,1 2. Он представляет собой ферромагнетик с температурой перехода из магнитного в парамагнитное состояние порядка 4252. Недостатком данного материала является то, что невысокая температура магнитного фазового перехода - 425- ограничивает его применение. Задача изобретения - повысить температуру магнитного фазового перехода материала на основе 1,1 со структурой типа 8, что обеспечит возможность более широкого практического применения материала. 16317 1 2012.08.30 Предложен магнитный материал на основе антимонида марганца со структурой 8. Новым, по мнению авторов, является то, что часть сурьмы замещена алюминием, при этом химический состав материала соответствует формуле 1,11-,0,2. Сущность изобретения состоит в получении нового магнитного материала на основе антимонида марганца со структурой типа 8 со значительно более высокой температурой магнитного фазового перехода по сравнению с материалом-прототипом. Пример 1 Получение магнитного материала 1,10,10,9. Замещение сурьмы алюминием в исходном материале проводили из расчета формулы 1,10,20,8. Брали исходную смесь порошков ,ив пропорции 1,10,10,9 грамм-моль. Синтез материала был проведен по обычной схеме получения соединений со структурой типа 8 1. Разогрев (в течение 24 часов) гомогенной смеси исходных компонентов, взятых в заданных весовых соотношениях, в откачанных до 10-3 мм. рт. ст. кварцевых ампулах до температуры сплавления 900-950 С. 2. Сплавление при 900-950 С в течение 4 часов. 3. Охлаждение в течение нескольких часов от 950 С до 840-860 С (температура образования в системе фазы типа 8). 4. Отжиг при 840-860 С в течение 24 часов. Закалка от отж в воду со льдом. Все исходные реактивы (, , ) имели чистоту 99,99 . Продукты синтеза изучили на фазовый состав. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-3 М ( - монохроматическое излучение, шаг сканирования 0,03, диапазон сканирования 20-90, экспозиция 3 секунды в каждой точке). На фиг. 1 приведена рентгенограмма полученного материала 1,10,10,9. Анализ рентгенограммы показал, что материал 1,10,10,9 кристаллизуется в 8-структуре, кристаллическая решетка характеризуется следующими параметрами 4,170 ,5,728 . Для проведения магнитных измерений использована установка, работающая по методу измерения пондеромоторной силы, позволяющая исследовать температурные зависимости намагниченности и магнитной восприимчивости при малых количествах образца. Измерения проводились в диапазоне температур 77-700 К и в поле 0,86 . На фиг. 2 приведены результаты магнитных измерений. По экспериментальным результатам в полученном материале 1,10,10,9 наблюдается повышение температуры магнитного перехода по сравнению с исходным материалом для 1,1 температура магнитного перехода составляет к 4252, для 1,10,10,9 - Тк 470 К. Пример 2 Получение магнитного материала 1,10,20,8. Замещение сурьмы алюминием в исходном материале проводили из расчета формулы 1,10,20,8. Брали исходную смесь порошков ,ив пропорции 1,10,20,8 грамм-моль. Синтез материала был проведен по схеме, описанной в примере 1. Все исходные реактивы (, , ) имели чистоту 99,99 . На фиг. 1 приведена рентгенограмма полученного материала 1,10,20,8. Анализ рентгенограммы показал, что материал 1,10,20,8 кристаллизуется в структуре 8, кристаллическая решетка характеризуется следующими параметрами 4,158 ,5,741 . На фиг. 2 приведены результаты магнитных измерений. По экспериментальным результатам в полученном материале 1,10,20,8 наблюдается повышение температуры магнитного перехода по сравнению с исходным материалом для 1,1 температура магнитного перехода составляет к 425 К 2, для 1,10,20,8 - к 520 К. 2 16317 1 2012.08.30 Таким образом, синтезирован новый магнитный материал 1,11-, где 0,2 с более высокой температурой магнитного фазового перехода. Частичное замещение сурьмы на алюминий в пределах фазы 8 повышает температуру перехода материала в немагнитное состояние от 425 К (для материала-прототипа) до 470 К для 1,10,10,9, и до 520 К для 1,10,20,8. При 0,1 температура магнитного фазового перехода значительно не повышается по сравнению с прототипом, а при 0,2 заявленный материал не кристаллизуется в структуре типа 8. Источники информации 1. Будзински М., Митюк В.И., Рыжковский В.М., Суровец З., Ткаченко Т.М. Получение и исследование свойств твердых растворов 1,5- и 1,5- со структурой типа 8 // Неорг. материалы. - 2010. - .46. -10. - С. 1167-1171. 2. Гражданкина Н.П., Медведева И.В., Пашеев А.В., Берсенев Ю.С. // ЖЭТФ. - 81. Вып. 3(9). - 1981. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3