КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА ТА МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ (Cr0,34Cu0,10Ni0,56)4Si

R.-I. Martyniak, N. Muts, A. Horyn, Ya. Tokaychuk, M. Bobnar, L. Akselrud, R. Gladyshevskii

Анотація


Описано спробу одержання скирміонного матеріалу. Магнітні скирміони – наноскопічні вихроподібні дефекти спінової текстури феромагнетиків, які завдяки своєму компактному розміру становлять науковий та індустріальний інтерес щодо їхнього застосування у пристроях збереження та відтворення інформації. Використання скирміонних матеріалів у пристроях цього типу може суттєво збільшити густину запису даних, що є надзвичайно актуальним у XXI ст. Існування магнітних скирміонів у кристалах обмежується структурною та магнітною умовами, які полягають у тому, що структура скирміонного матеріалу повинна бути нецентросиметричною, а парамагнітна температура Кюрі ‒ додатною.

Проведено повне уточнення кристалічної структури фаз полікристалічного зразка Cr26Cu9Ni47Si18 методом Рітвельда на основі дифракційних даних. З’ясовано, що в цьому зразку кількісно переважає фаза складу (Cr0,34(1)Cu0,10(1)Ni0,56(1))4Si (96.3(3) мас. %). Кристалічна структура цієї фази належить до структурного типу Au4Al (символ Пірсона cP20, просторова група P213): параметр елементарної комірки a = 0,612269(8) нм для (Cr0,34(1)Cu0,10(1)Ni0,56(1))4Si (склад визначено енергодисперсійною  рентгенівською спектроскопією). Тип Au4Al належить до родини структур, похідних до βMn.

Зразок Cr26Cu9Ni47Si18 досліджували методом високотемпературної диференціальної скануючої калориметрії. Аналіз отриманої кривої засвідчив відсутність будь-яких перетворень для фази (Cr0.34(1)Cu0.10(1)Ni0.56(1))4Si в температурному інтервалі 293‒1123 К.

Для зразка Cr26Cu9Ni47Si18 досліджено температурну залежність магнітної сприйнятли- вості у магнітних полях індукцією 3,5 та 7,0 Тл. Уточнено, що для сполуки властивий Кюрі-Вайсовський парамагнітний характер магнітного впорядкування: χ0 = 1,42·10-4 е.м.о. г-ат-1; C = 2,7·10-3 е.м.о. г-ат-1 К-1; θP = ‒41 К у магнітному полі індукцією 3,5 Тл.

 

Ключові слова: рентгенівська порошкова дифракція, кристалічна структура, магнітні властивості, магнітні скирміони.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Fert A., Reyren N., Cros V. Magnetic Skyrmions: Advances in Physics and Potential Applications // Nat. Rev. Mater. 2017. Vol. 2. P. 17031. DOI: http://dx.doi.org/10.1038/natrevmats.2017.31

Martyniak R.-I., Muts N., Akselrud L., Gladyshevskii R. Synthesis and Structural Investigation of Samples in the Cr‒Ni‒Si System // Visn. Lviv Univ. Ser. Khim. 2018. Vol. 59. P. 76‒82 (in Ukrainian). DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.5901.076

Martyniak R.-I., Muts N., Sichevych O., Borrmann H., Bobnar M., Akselrud L., Gladyshevskii R. Structure and Magnetic Properties of (Cr, Ni)4-xCoxSi // Solid State Phenom. 2019. Vol. 289. P. 108‒113. DOI: http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.289.108

Martyniak R.-I., Muts N., Bobnar M., Akselrud L., Gladyshevskii R. Structure and Magnetic Properties of (Cr, T, Ni)4Si Phases (T = Cu, Fe, Pd) // Book Abstr. Int. Conf. Stud. Young Scient. Theor. Exper. Phys. “HEUREKA-2019”. 2019. Lviv. P. A14.

Martyniak R.-I., Muts N., Bobnar M., Akselrud L., Gladyshevskii R. Crystal Structure and Magnetic Properties of Cr‒{Ru, Pd}‒Ni‒Si Phases // Coll. Abstr. XIV Int. Conf. Cryst. Chem. Intermet. Compd. 2019. Lviv. P. 150.

Gladyshevskii E. I., Kripyakevich P. I., Kuz’ma Yu. B. The Crystal Structure of Low-Silicon Ternary Compounds in the Cr–Ni–Si and Cr–Co–Si Systems // J. Struct. Chem. 1962. Vol. 3. P. 402‒410.

Rodriguez-Carvajal J. Recent Developments of the Program FullProf // Newsletter in Commission on Powder Diffraction (IUCr). 2001. Vol. 26. P. 12‒19.

Villars P., Cenzual K. (Eds.) Pearson’s Crystal Data – Crystal Structure Database for Inorganic Compounds, ASM International: Materials Park, OH, USA, Release 2017/18.

Gladyshevskii E. I., Borusevich L. K. The Cr–Ni–Si Ternary System // Russ. J. Inorg. Chem. 1963. Vol. 8. P. 997‒1000.

Chakrabarti D. J., Laughlin D. E., Shen S. W., Chang Y. A. Cu–Ni (Copper-Nickel) Binary Alloy Phase Diagrams // T. B. Massalski (Ed.), ASM International: Materials Park, OH, USA. 1990. Vol. 2. P. 1442‒1446.

Selwood P. W. Magnetochemistry, 2nd Ed. // Interscience. New York, USA, 1956.

Ackerbauer S., Krendelsberger N., Weitzner F., Hiebl K., Schuster J. C. The Constitution of the Ternary System Fe–Ni–Si // Intermetallics. 2009. Vol. 17. P. 414‒420.




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6101.093

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.