Магнитный материал

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Маковецкий Геннадий Иосифович Демиденко Ольга Федоровна Ткаченко Тамара Михайловна(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Магнитный материал на основе станнида марганца со структурой типа В 82, в котором часть атомов марганца замещена атомами железа, отличающийся тем, что химический состав материала соответствует формуле (1-)1,68, где 0,360,50. Изобретение относится к области получения новых магнитных материалов на основе марганца и олова и может быть использовано в качестве материала для изготовления деталей магнитомеханических устройств, например в магнитных датчиках. Известен магнитный материал станнид марганца со структурой В 82 и химической формулой 1, 0,52,03. Это антиферромагнетик, точка Кюри Т которого (температура перехода в парамагнитное состояние) с ростом содержания марганца снижается по данным 1 от 269 К до 256 К. Замещением марганца в станниде марганца на другие переходные металлы - хром, кобальт, железо - получают целый класс магнитных материалов со структурой В 82 и разнообразными магнитными свойствами. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является магнитный материал, представляющий собой твердый раствор антимонида марганца с железом (1-)74, где 00,35, который по данным 2 при максимальном содержании железа в пределах фазы В 82 имеет температуру Кюри 220 К. Недостатком данного материала является то, что невысокая температура Кюри - 220 К ограничивает его применение. Задача изобретения - повысить температуру магнитного фазового перехода материала на основе (1-)74 со структурой типа В 82, что повысит его применимость, например, обеспечит возможность использования его в магнитных датчиках, работающих при более высоких температурах, чем в случае материала - прототипа. 12025 1 2009.06.30 Предложен магнитный материал на основе станнида марганца со структурой типа В 82,в котором часть атомов марганца замещена железом. Новым, по мнению авторов, является то, что химический состав материала соответствует формуле (1-)1,68, где 0,360,50. Сущность изобретения состоит в получении нового магнитного материала со значительно более высокой Т по сравнению с материалом - прототипом, содержащим до 35 атомных железа. Получение материала производят методом прямого сплавления порошков исходных компонент с последующим длительным отжигом в однозонной печи сопротивления в вакуумированных до 10-3 мм рт. ст. кварцевых ампулах. Замещение марганца на железо проводят из расчета соотношения компонент по химической формуле в грамм-молях. Пример 1. Получение магнитного материала (0,50,5)1,68. Замещение марганца в исходном материале проводили из расчета 50 атомных от содержания марганца в станниде марганца 1,68. Синтез проводили по следующей схеме 1. Медленный ( в течение 24 ч) разогрев гомогенной смеси исходных компонент, взятых в требуемых весовых соотношениях, в откачанных до 10-3 мм. рт. ст. кварцевых ампулах, до температуры Т 900-950 С. 2. Сплавление при Т 900-950 С в течение 4 ч. 3. Охлаждение в течение нескольких часов от 950 С до 840-860 С (температура образования в системе никельарсенидной фазы). 4. Отжиг при Т 840-860 С в течение 120 ч. 5. Закалка от Тотж. в воду со льдом. Все исходные реактивы (, , ) имели чистоту 99,99 . По окончании процесса продукт синтеза изучался на фазовый состав рентгенографическим методом. Рентгенофазовый анализ проводили на дифрактометре ДРОН-3 М(М 0,50,5)1,68. Рентгенограммы уточнялись по методу Ритвельда с помощью программы . С учетом образования в системе сверхструктуры все пики идентифицируются в рамках наличия в системе только фазы В 82. Никаких дополнительных пиков, свидетельствующих о наличии примесных фаз, не выявлено. Параметры решетки полученного магнитного материала на основе станнида марганца со структурой типа В 82 составляют а 4,302 с 5,380 осевое отношение с/1,251. 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 К-700 К. На фиг. 2 приведены результаты магнитных измерений. По экспериментальным результатам в полученном материале (0,50,5)1,68 намагниченность составляет 72,4 Гссм 3 г-1. Наблюдается существенное повышение температуры магнитного фазового перехода по сравнению с материалом прототипом для (0,50,5)1,68 она составляет 365 ,для прототипа 220 К. Пример 2. Получение магнитного материала (0,60,4)1,68. Процедура получения магнитного материала (0,60,4)1,68 полностью совпадает с аналогичной процедурой в примере 1. Рентгенограмма материала (0,60,4)1,68 приведена на фиг. 3. Результаты магнитных измерений (0,60,4)1,68 - на фиг. 4. 2 12025 1 2009.06.30 Полученный материал (0,60,4)1,68 характеризуется следующими параметрами Структурные параметры а 4,318 с 5,404 с/а 1,251. Магнитные характеристики 64,0 Гссм 3 г-1 температура перехода 320 , что также значительно выше, чем у материала - прототипа. Таким образом, синтезирован новый магнитный материал (1-)1,68, где 0,360,50 с более высокой температурой магнитного перехода. Замещение марганца в станниде марганца в структурной модификации В 82 на железо в количестве от 36 до 50 атомных повышает температуру Кюри до 365 К для материала (0,50,5)1,68, что позволит использовать его в качестве материала при изготовлении деталей различных магнитомеханических устройств, применяемых в других температурных интервалах. Источники информации 1.// . . . . -17. - . 300. - 1962. 2..,.,.,.,.,.,.,., .,. - . . - . 272-276, 2004. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4