Магнитный материал на основе антимонида кобальта

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ АНТИМОНИДА КОБАЛЬТА(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Галяс Анатолий Иванович Маковецкий Геннадий Иосифович Ткаченко Тамара Михайловна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(56) СИРОТА Н.Н. Физико-химическая природа фаз переменного состава. - Минск Наука и техника, 1970. - С. 70-75.. // . . . . - 1955. . 10. - . 7. - . 517-522.5394082 , 1995.13034 1, 2010.12025 1, 2009.(57) Магнитный материал на основе антимонида кобальта со структурой типа В 8, отличающийся тем, что часть сурьмы замещена теллуром, при этом химический состав материала соответствует формуле 1-, где 0,3 х 0,9. Изобретение относится к области получения новых магнитных материалов на основе антимонида кобальта и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей различных магнитоэлектрических и магнитомеханических устройств, например магнитных температурных датчиков. Большинство антимонидов переходных металлов 1, имеющих структуру типа В 8 и химическую формулу(где- любой металл из группы переходных металлов), при комнатной температуре не обладают магнитными свойствами. Магнитное состояние теллурида кобальтасо структурой типа 8 по данным литературы определяется неоднозначно.относят к парамагнетикам 1, есть также литературные данные и о его ферромагнетизме 2. Известен антимонид марганца , являющийся магнитным материалом с температурой фазового магнитного перехода (температура перехода в парамагнитное состояние) 300 К Т 600 К, то есть температура перехода колеблется в широком температурном диапазоне в зависимости от отклонения состава антимонида марганцаот соотношения компонентов 11 3. Наиболее близким к заявляемому изобретению является антимонид кобальта со структурой типа 8 и химической формулой 1. Он имеет проводимость металлического типа, температуру плавления 1202 С, плотность 8,82 г/см. Однако магнитные свойства антимонид кобальта проявляет только в области сверхнизких температур (антиферромагнетик). Температура фазового магнитного перехода антимонида кобальта составляет Т 40 К. 16318 1 2012.08.30 Недостатком данного материала является то, что при наличии проводимости металлического типа он имеет крайне низкую температуру магнитного фазового перехода. Применимость материала в технике, например в температурных магнитных датчиках, значительно ограничивается. Задача изобретения - повысить температуру магнитного фазового перехода материала на основе антимонида кобальта со структурой типа 8, что расширит область его применимости в технике. Предложен магнитный материал на основе антимонида кобальта со структурой типа 8. Новым, по мнению авторов, является то, что часть сурьмы замещена теллуром, при этом химический состав материала соответствует формуле 1-, где 0,30,9. Сущность изобретения состоит в получении нового магнитного материала на основе антимонида кобальта со структурой типа 8 со значительно более высокой температурой магнитного фазового перехода по сравнению с материалом-прототипом. Пример Авторы одновременно получали 1) материал-прототип - антимонид кобальта ,2) материал состава 0,20,8, 3) материал 0,30,7 и 4) материал 0,90,1. Синтез всех четырех материалов (включая прототип) проводили по следующей схеме,обычно применяемой для получения соединений со структурой типа 8 Брали гомогенную смесь исходных компонентов в требуемых весовых соотношениях из расчета соотношения компонентов по соответствующей химической формуле 1)2) 0,20,8, 3) 0,30,7, 4) 0,90,1 в грамм-молях. Все исходные реактивы , ,- имели чистоту 99,99 . Каждую смесь помещали в кварцевую ампулу, откачанную до 10-4 мм. рт. ст. Все ампулы помещали в однозонную печь сопротивления. 1) Ампулы медленно (в течение 4 часов) разогревали до температуры Т 650 С с последующей выдержкой в течение 10 часов. 2) Дальнейший медленный подъем температуры до Т 1000 С. Сплавление. 3) Медленное охлаждение в выключенной печи до комнатной температуры. 4) Измельчение продуктов синтеза, прессование в таблетку (при давлении пресса З 5 ГПа) и отжиг в откачанной запаянной ампуле при Т 900 С в течение 48 часов. 5) Закалка от температуры отжига в воду Т 15 С. 6) Медленное нагревание со скоростью 3-5 С в минуту до Т 1030 С. 7) Охлаждение. По окончании процесса продукты синтеза в каждой ампуле изучались на фазовый состав рентгенографическим методом. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-2 ( - монохроматическое излучение, шаг сканирования 0,03 диапазон сканирования 20-90, экспозиция 3 секунды в каждой точке). Рентгенограммы уточнялись по методу Ритвельда с помощью программы . Рентгенограммы всех материалов идентифицируются в рамках наличия в них только фаз 8. Никаких дополнительных пиков, свидетельствующих о наличии примесных фаз,не выявлено. 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 200-1030 С в поле 0,86 Т. На фиг. 1 приведены результаты магнитных измерений для материала состава 0,20,8. Очевидно, что при таком содержании теллура материал магнитными свойствами не обладает. На фиг. 2 приведены результаты магнитных измерений для материала-прототипаи материала 0,30,7. По экспериментальным результатам в материале-прототипенамагниченность в исследованном температурном диапазоне отсутствует. 0,30,7 2 16318 1 2012.08.30 проявляет магнитные свойства по ферромагнитному типу, величина намагниченности составляет 0,17 Гссм 3 г-1. Температура фазового магнитного перехода Т 870 К, что значительно выше аналогичной характеристики материала-прототипа( 40 К). На фиг. 3 приведены результаты магнитных измерений для материала 0,90,1. Материал имеет ферромагнитные свойства, температура магнитного фазового перехода составляет 1200 К. Таким образом получен новый магнитный материал 1-, где 0,30,9, с температурой магнитного фазового перехода, значительно превышающей аналогичную характеристику материала-прототипа при любомиз указанного диапазона. При значениях 0,10,2 материал 1- в изученном температурном диапазоне магнитных свойств не проявляет. Составизвестен. Источники информации 1. Сирота Н.Н. Физико-химическая природа фаз переменного состава. - Минск Наука и техника, 1970. - 244 с. - С.73. 2..// . . . . - 1955. . 10. - . 7. - . 517-522. 3.,,Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3