![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Анализ магнитокалорического эффекта в интерметаллических соединениях редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) различного состава и структуры позволил выделить ряд ИМС РЗМ, перспективных как основа для магнитных рефрижераторов в различных температурных интервалах, а анализ ИМС РЗМ - гигантских. постоянных магнитов, проведенных в настоящем проекте, - определелить перспективные направления модифицирования их магнитных свойств, в том числе - методами термобарической обработки (ТБО). В настоящем проекте изучены особенности термобарической обработки ИМС РЗМ различного состава и кристаллической структуры, определен ряд соединений, перспективных для модифицирования их магнитокалорических свойств и магнитых свойств (свойств постоянного магнита) методами ТБО. В результате планомерного поиска интерметаллических соединений редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) перспективных для модифицирования их магнитокалорических и магнитных свойств были впервые синтезированы соединения составов {Gd-Ho}5{Co, Ni}2Te2 (ортогональная кристаллическая структура Y5Ni2Te2), SmNi3{Mn, Fe, Co, Cu}B (гексагональная кристаллическая структура YNi4B), изучена система Ce - Ni -Si в полном концентрационном интервале. В системах РЗМ-Ni-Si cинтезированы новые ИМС РЗМ составов {Tb, Dy, Ho}2Ni15Si2 (тригональная кристаллическая структура Th2Zn17), CeNi7...7.6Si6...5.4, LaNi7Si6, YNi6.6Si6.1 (тетрагональная структура GdNi7Si6), NdNi6Si6 (тетрагональная структура YNi6Si6), ScNi6Si6 (гексагональная структура YCo6Ge6), Ce2Ni6.25Si0.75 (тригональная структура Gd2Co7), Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Sm2Ni2.2Si0.8 (орторомбическая структура Mo2NiB2), Ce3Ni3...2.7Si1...1.3, Nd3Ni2.55Si1.45 (орторомбическая структура W3CoB3), {Tb, Dy}7Ni50Si19 (кубическая структура Y7Ni49Si20). Определены температуры и тип магнитных превращений, намагниченность насыщения, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и магнитокалорический эффект ИМС РЗМ CeNi6Si6, CeNi7Si6, CeNi8.8Si4.2, Ce6Ni7Si4, CeNi5Si, Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Nd3Ni2.65Si1.35, Dy7Ni50Si19, Nd3Ni2.65Si1.35, Sm3Co2Ge3, Tb3Co2Ge3, Er3Co2Ge3, Ho3Ni2Ge3, Tb5Ni2Te2, Dy5Ni2Te2, Ho5Ni2Te2, Tb5Co2Te2, Dy5Co2Te2, Ho5Co2Te2, SmNi4MnB, SmNi3FeB, SmNi3CoB, Sm3CuB, HoNi2Si, ErNi2Si, LaCo9Si4, CeCo9Si4, SmCo9Si4, Ho4Co3, Tb2Co2Al. Методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения соединений Tb3Ni2Ge3 (орторомбическая структура Hf3Ni2Si3) и HoNi2Si (орторомбическая структура YPd2Si). Получены низкотемпературные гигантские постоянные магниты Tb5Co2Te2 (коэрцитивная сила Hcoer = 29 кЭ, магнитная энергия BH ~1924 кДж/м3 при температуре 2 К), Tb2Co2Al (коэрцитивная сила Hcoer = 72 кЭ. магнитная энергия BH ~6997 кДж/м3 при температуре 2 К), SmNi3MnB (коэрцитивная сила Hcoer = 13...90 кЭ, магнитная энергия BH ~201...950 кДж/м3 при температуре 100...10 К), SmNi3FeB (коэрцитивная сила Hcoer = 48 кЭ, магнитная энергия BH ~474 кДж/м3 при температуре 100 К). Максимальные магнитокалорические эффекты показывают ИМС РЗМ Ho4Co3 (Sm = -17.0 Дж/кгК при 42 К) и Ho5Ni2Te2. (Sm = -10.7 Дж/кгК при 20-45 К). В данном проекте впервые синтезирован ряд новых ИМС РЗМ, исследованы особенности термобарической обработки ряда ИМС РЗМ, детально исследованы магнитные, магнитокалорические свойства ряда новых и известных ИМС РЗМ. определена их магнитная структура. Найден ряд соединений с гигантской удельной магнитной энергией и перспективными магнитокалорическими свойствами. Определены перспективные направления модифицирования ИМС РЗМ методами термобарической обработки, увеличения магнитокалорического эффекта и производительности постоянных магнитов на основе ИМС РЗМ.
The analysis of magnetocaloric effect in intermetallic compounds of rare-earth metals of various structure and structure has allowed to allocate a number of rare-earth compounds, perspective as a basis for magnetic refrigerators in various temperature intervals, and the analysis of rare-earth compounds - huge permanent magnets which are carried out in the present project - to determine the perspective directions of modifying of their magnetic properties, including - methods of termopressing processing (HP). In the present project features of termopressing processing of rare-earth compounds of various structure and crystal structure are studied, a number of connections, perspective for modifying of their magnetocaloric properties and the magnetic of properties (properties of a permanent magnet) is determined by the HP methods. As a result of systematic search of intermetallic compounds of rare-earth metals of their magnetocaloric and magnetic properties, perspective for modifying, connections of structures {Gd-Ho} 5 { Co, Ni } 2Te2 have been for the first time synthesized (orthogonal crystal structure of Y5Ni2Te2), by SmNi3 { Mn, Fe, Co, Cu } B (hexagonal crystal structure of YNi4B), is studied the Ce system - Ni - Si in a full concentration interval. In the RZM-Ni-Si systems new IMS RZM of structures { Tb, Dy, Ho } 2Ni15Si2 (trigonal crystal structure of Th2Zn17), are synthesized by CeNi7... 7.6Si6... 5.4, LaNi7Si6, YNi6.6Si6.1 (tetragonal structure of GdNi7Si6), NdNi6Si6 (tetragonal structure of YNi6Si6), ScNi6Si6 (hexagonal structure of YCo6Ge6), Ce2Ni6.25Si0.75 (trigonal structure of Gd2Co7), Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Sm2Ni2.2Si0.8 (orthorhombic structure of Mo2NiB2), Ce3Ni3... 2.7Si1... 1.3, Nd3Ni2.55Si1.45 (orthorhombic structure of W3CoB3), { Tb, Dy } 7Ni50Si19 (cubic structure of Y7Ni49Si20). Temperatures and type of magnetic transformations, magnetization of saturation, residual magnetization, coercive force and magnetocaloric effect of IMS RZM are determined CeNi6Si6, CeNi7Si6, CeNi8.8Si4.2, Ce6Ni7Si4, CeNi5Si, Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Nd3Ni2.65Si1.35, Dy7Ni50Si19, Nd3Ni2.65Si1.35, Sm3Co2Ge3, Tb3Co2Ge3, Er3Co2Ge3, Ho3Ni2Ge3, Tb5Ni2Te2, Dy5Ni2Te2, Ho5Ni2Te2, Tb5Co2Te2, Dy5Co2Te2, Ho5Co2Te2, SmNi4MnB, SmNi3FeB, SmNi3CoB, Sm3CuB, HoNi2Si, ErNi2Si, LaCo9Si4, CeCo9Si4, SmCo9Si4, Ho4Co3, Tb2Co2Al. The method of a neytronografiya has determined magnetic structure and type of magnetic streamlining of the Tb3Ni2Ge3 connections (orthorhombic structure of Hf3Ni2Si3) and HoNi2Si (orthorhombic structure of YPd2Si). Low-temperature huge permanent magnets of Tb5Co2Te2 (the coercive force of Hcoer = 29 kOe, magnetic energy of BH ~ 1924 kJ/m3 are received at a temperature of 2 K), by Tb2Co2Al (the coercive force of Hcoer = 72 kOe. magnetic energy of BH ~ 6997 kJ/m3 at a temperature of 2 K), SmNi3MnB (the coercive force of Hcoer = 13... 90 kOe, magnetic energy of BH ~ 201... 950 kJ/m3 at a temperature of 100... 10 K), SmNi3FeB (the coercive force of Hcoer = 48 kOe, magnetic energy of BH ~ 474 kJ/m3 at a temperature of 100 K).The maximum magnetocaloric effects show IMS RZM Ho4Co3 (dSm =-17.0 J / кгК at 42 K) and Ho5Ni2Te2. (dSm =-10.7 J/kgK at 20-45 K). In this project a number of new IMS RZM is for the first time synthesized, features of termobarichesky processing of a number of IMS RZM are investigated, magnetic, magnetocaloric properties of a number of new and known IMS RZM are in details investigated. their magnetic structure is defined. A number of connections with huge specific magnetic energy and perspective magnetocaloric properties is found. The perspective directions of modifying of IMS RZM by methods of termobarichesky processing, increase in magnetocaloric effect and productivity of permanent magnets on the basis of IMS RZM are determined.
1. Синтез серии новых соединений в системах {Y, La, Ce, Nd, Sm, Gd – Tm, Yb} – {Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu}-{B, Al, Ga, Si, Ge}. 2. Определение кристаллической структуры новых соединений. 3. Определение магнитных свойств ряда новых соединений и твердых растворов на их основе. 4. Построение изотермических сечений систем Gd-Co-Al в полном концентрационном интервале при температуре 870/1070 K. 5. Определение магнитных структур соединений Nd3Ni2.6Si1.4, Tb2Co2Al. 6. Определение магнитокалорического эффекта в соединениях редкоземельных металлов. 7. Получение ряда твердых растворов на основе Sm{Co, Ni}5 с гиганскими значениями коэрцитивной силы и магнитной энергии. 8. Публикация результатов работ по синтезу, кристаллической структуре, магнитным свойства и магнитным сруктурам и магнитокалорическому эффекту новых соединений. Заключение о перспективах получениия гигантских постоянных магнитов и магнитных рефрижераторов на основе интерметаллидов редкоземельных металлов и их модифицирования методами термобаричекой обработки.
Анализ магнитокалорического эффекта в интерметаллических соединениях редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) различного состава и структуры позволил выделить ряд ИМС РЗМ, перспективных как основа для магнитных рефрижераторов в различных температурных интервалах, а анализ ИМС РЗМ - гигантских. постоянных магнитов, проведенных в настоящем проекте, - определелить перспективные направления модифицирования их магнитных свойств, в том числе - методами термобарической обработки (ТБО). В настоящем проекте изучены особенности термобарической обработки ИМС РЗМ различного состава и кристаллической структуры, определен ряд соединений, перспективных для модифицирования их магнитокалорических свойств и магнитых свойств (свойств постоянного магнита) методами ТБО.
Для планомерного поиска интерметаллических соединений редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) перспективных для модифицирования их магнитокалорических и магнитных свойств впервые синтезированы новые ИМС РЗМ составов Lu14Co3Al3, Gd14Ni3Al3, Tb14Ni3Al3, Lu14Ni3Al3 (тетрагональная структура Lu14Co3In3), Tb2Co1.93Mn0.07Al, Tb2Co1.8Mn0.2Al, Tb2Co1.8Ni0.2Al, Tb2Co1.7Cu0.3Al (орторомбическая структура Mo2NiB2), NdNi3MnSi, NdNi3FeSi, NdNi3CuSi, Sm0.75Tb0.25Ni3FeSi, Sm0.5Tb0.5Ni3FeSi, SmFe2Ni2Si (гексагональная структура CaCu5) и NdNi3CoSi (орторомбическая структура YNi4Si) и синтезированы известные ИМС РЗМ составов Tb6RuTe2, Dy6RuTe2, Ho6RuTe2, Ho6FeTe2, Ho6CoTe2, Er6CoTe2 (гексагональная структура Fe2P), Y14Co3Al3, Tb14Co3Al3, Dy14Co3Al3, Dy14Ni3Al3 (тетрагональная структура Lu14Co3In3), Gd6Co2.2Al0.8, Tb6Co2.2Al0.8 (орторомбическая структура Ho6Co2Ga), Sm2Co2Al, Sm2Co2Ga (орторомбическая структура Mo2NiB2), Y3Co7Al2, Tb3Ni7B2, Tb3Ni8Ga, Gd3Co7Ga2, Tb3Co7Ga2 (гексагональная структура CeNi3/Dy3Ni7B2) и Tb3Co8Ga (тригональная структура PuNi3). Определены температуры и тип магнитных превращений, намагниченность насыщения, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и магнитокалорический эффект ИМС РЗМ составов {Tb, Dy, Ho}6RuTe2, {Tb, Ho, Er}6{Fe, Co}Te2 (гексагональная структура Fe2P), {Tb, Dy}14Ni3Al3, {Y, Gd, Tb, Dy}14Co3+xAl3-x (тетрагональная структура Lu14Co3In3), {Gd, Tb}6Co2.2Al0.8 (орторомбическая структура Ho6Co2Ga), Sm2Co2{Al, Ga} (орторомбическая структура Mo2NiB2), Y3Co7Al2, Tb3Ni7B2, Tb3Ni8Ga, {Gd, Tb}3Co7Ga2 (гексагональная структура CeNi3/Dy3Ni7B2), Tb3Co8Ga (тригональная структура PuNi3), NdNi3MnSi, NdNi3FeSi, NdNi3CuSi, Sm0.75Tb0.25Ni3FeSi, Sm0.5Tb0.5Ni3FeSi, SmNi2Fe2Si (гексагональная структура CaCu5) и NdNi3CoSi (орторомбическая структура YNi4Si). Методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения ИМС Nd3Ni2.6Si1.4 (орторомбическая структура W3CoB3). Получены низкотемпературные гигантские постоянные магниты Sm2Co2Al (коэрцитивная сила Hcoer = 69 кЭ, магнитная энергия BH ~256 кДж/м3 при температуре 5 К), Sm2Co2Ga (коэрцитивная сила Hcoer = 72 кЭ. магнитная энергия BH ~ 248 кДж/м3 при температуре 5 К), SmNi2Fe2Si (коэрцитивная сила Hcoer = 42 кЭ, магнитная энергия BH ~1128 кДж/м3 при температуре 2 К). Максимальные магнитокалорические эффекты показывают ИМС РЗМ Er6CoTe2 (dSm(50kOe) = -14.6 Дж/кгК = - 3.20 Дж/мольA*K при 30 К), Ho6FeTe2 (dSm(50kOe) = -12.9 Дж/кг*K = - 2.80 Дж/мольA*K) и Ho6CoTe2 (dSm(50kOe) = -11.5 Дж/кг*K = - 2.50 Дж/мольA*K при 60 K). В данном проекте впервые синтезирован ряд новых ИМС РЗМ, детально исследованы магнитные, магнитокалорические свойства ряда новых и известных ИМС РЗМ. определена их магнитная структура. Найден ряд соединений с гигантской удельной магнитной энергией и перспективными магнитокалорическими свойствами. Разработана эффективные методики определения магнитокалорических свойств ИМС и модифицирования ИМС РЗМ для увеличения производительности постоянных магнитов на их основе. По результатам данного проекта опубликовано одиннадцать работ в журналах Journal of Magnetism and Magnetic Materials и Journal of Solid State Chemistry.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Постсинтетическая модификация интерметаллических соединений редкоземельных металлов методом термобарической обработки |
Результаты этапа: Cинтезированы соединения составов {Gd-Ho}5{Co, Ni}2Te2 (ортогональная кристаллическая структура Y5Ni2Te2), SmNi3{Mn, Fe, Co, Cu}B (гексагональная кристаллическая структура YNi4B), изучена система Ce - Ni -Si в полном концентрационном интервале. В системах РЗМ-Ni-Si cинтезированы новые ИМС РЗМ составов {Tb, Dy, Ho}2Ni15Si2 (тригональная кристаллическая структура Th2Zn17), CeNi7...7.6Si6...5.4, LaNi7Si6, YNi6.6Si6.1 (тетрагональная структура GdNi7Si6), NdNi6Si6 (тетрагональная структура YNi6Si6), ScNi6Si6 (гексагональная структура YCo6Ge6), Ce2Ni6.25Si0.75 (тригональная структура Gd2Co7), Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Sm2Ni2.2Si0.8 (орторомбическая структура Mo2NiB2), Ce3Ni3...2.7Si1...1.3, Nd3Ni2.55Si1.45 (орторомбическая структура W3CoB3), {Tb, Dy}7Ni50Si19 (кубическая структура Y7Ni49Si20). Определены температуры и тип магнитных превращений, намагниченность насыщения, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и магнитокалорический эффект ИМС РЗМ CeNi6Si6, CeNi7Si6, CeNi8.8Si4.2, Ce6Ni7Si4, CeNi5Si, Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Nd3Ni2.65Si1.35, Dy7Ni50Si19, Nd3Ni2.65Si1.35, Sm3Co2Ge3, Tb3Co2Ge3, Er3Co2Ge3, Ho3Ni2Ge3, Tb5Ni2Te2, Dy5Ni2Te2, Ho5Ni2Te2, Tb5Co2Te2, Dy5Co2Te2, Ho5Co2Te2, SmNi4MnB, SmNi3FeB, SmNi3CoB, Sm3CuB, HoNi2Si, ErNi2Si, LaCo9Si4, CeCo9Si4, SmCo9Si4, Ho4Co3, Tb2Co2Al. Методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения соединений Tb3Ni2Ge3 (орторомбическая структура Hf3Ni2Si3) и HoNi2Si (орторомбическая структура YPd2Si). Получены низкотемпературные гигантские постоянные магниты Tb5Co2Te2 (коэрцитивная сила Hcoer = 29 кЭ, магнитная энергия BH ~1924 кДж/м3 при температуре 2 К), Tb2Co2Al (коэрцитивная сила Hcoer = 72 кЭ. магнитная энергия BH ~6997 кДж/м3 при температуре 2 К), SmNi3MnB (коэрцитивная сила Hcoer = 13...90 кЭ, магнитная энергия BH ~201...950 кДж/м3 при температуре 100...10 К), SmNi3FeB (коэрцитивная сила Hcoer = 48 кЭ, магнитная энергия BH ~474 кДж/м3 при температуре 100 К).Максимальные магнитокалорические эффекты показывают ИМС РЗМ Ho4Co3 (dSm = -17.0 Дж/кгК при 42 К) и Ho5Ni2Te2. (dSm = -10.7 Дж/кгК при 20-45 К). | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Постсинтетическая модификация интерметаллических соединений редкоземельных металлов методом термобарической обработки |
Результаты этапа: Серия экспериментов проведенных в данном проекте на конец 2017 года была направлена систематическое изучение взаимодействия компонентов в системах РЗМ-Co-Al, синтез и систематическое определение кристаллической структуры и магнитных свойств новых ИМС РЗМ, выбор групп ИМС РЗМ, перспективных для модифицирования их магнитных свойств последующей термобарической обработкой, их термобарическая обработка и определение групп ИМС РЗМ, перспективных для трансформации их кристаллической структуры методами термобарической обработки. а). Как представитель систем 'Редкоземельный металл - Co - Al' и с применением правила изоструктурных рядов изучено изотермическое сечение системы Gd-Co-Al. В системе Gd-Co-Al были подтверждены тройные соединения, известные из литературных данных, и обнаружены девять новых тройных соединения (для восьми определена кристаллическая структура): Gd2Co6Al19 (моноклинная структура U2Co6Al19), Gd3Co4.6Al11 (гексагональная структура Gd3Ru4Ga12), Gd2Co5.7...5.3Al1.3...1.7 (тригональная структура Er2Co7), Gd3Co6...7.4Al3...1.6 (гексагональная структура CeNi3), Gd7Co6Al7 (тетрагональная структура Pr7Co6Al7), Gd3Co3.25...3.5Al0.75...0.5 (орторомбическая структура W3CoB3), Gd6Co2.2Al0.8 (орторомбическая структура Ho6Co2Ga), Gd14Co3.2Al2.8 (тетрагональная структура Lu14Co3In3) и ~Gd57Co22Al21 (неизвестный структурный тип) (Рис. 1). б). Как продолжение изоструктурных рядов в системах 'Редкоземельный металл - Co - Al' (Рис. 2) были синтезированы новые соединения с определением их кристаллической структуры: {Y, Sm, Tb - Tm}2Co6Al19 (моноклинная структура U2Co6Al19), Yb2Co3Al9 (орторомбическая структура Y2Co3Ga9), {Y, Sm, Tb - Tm}3Co4.6Al11 (гексагональная структура Gd3Ru4Ga12), {Tb - Tm}3Co7Al2 (гексагональная структура CeNi3), Tb7Co6Al7 (тетрагональная структура Pr7Co6Al7) и {Tb - Ho}3Co4-xAlx (орторомбическая структура W3CoB3) (Таблица 1). в). Для определения особенностей взаимодействия подрешеток редкоземельных металлов (РЗМ) и переходных металлов (Ni, Co) в соединениях c гексагональной структурой CeNi3, были синтезированы ИМС РЗМ составов {Tb, Dy}3Ni8Si, {Gd - Er}3Co7Al2 и Dy3Co7.68Si1.32 и детально изучены их магнитные свойства (Таблица 2a). Соединения {Tb, Dy}3Ni8Si и {Gd, Tb}3Co7Al2 - ферромагнетики с температурами Кюри TC = 32 K (Tb3Ni8Si), TC = 21 K (Dy3Ni8Si), TC = 309 K (Gd3Co7Al2) и TC = 209 K (Tb3Co7Al2). Соединения {Dy - Er}3Co7Al2 и Dy3Co7.68Si1.32 показывают ферромагнитное упорядочение и низкотемпературную трансформацию магнитного порядка: TC = 166 K, Tm = 34 K (Dy3Co7Al2), TC = 124 K, Tm = 18 K (Ho3Co7Al2), TC = 84 K, Tm = 56 K (Er3Co7Al2) и TC = 226 K, Tm1 = 155 K, Tm2 = 42 K (Dy3Co7.68Si1.32) (Рис. 3). Данные соединения - постоянные магниты при гелиевых температурах: намагниченность насыщения на атом РЗМ M140kOe/R = 6.97 B, остаточная намагниченность на атом РЗМ Mres/R = 2.5 B, коэрцитивная сила Hcoer = 2.2 kOe, удельная магнитная энергия BH = 87 кДж/м3 при 2 К для Tb3Ni8Si; M140kOe/R = 7.73 B, Mres/R = 1.4 B, Hcoer = 1.0 kOe, BH = 22 кДж/м3 при 2 К для Dy3Ni8Si; M140kOe/R = 5.0 B, Mres/R = 0 B, Hcoer = 0 kOe, BH = 0 кДж/м3 при 5 К для Gd3Co7Al2, M140kOe/R = 6.33 B, Mres/R = 3.98 B, Hcoer = 3.0 kOe, BH = 179 кДж/м3 при 5 К для Tb3Co7Al2, M140kOe/R = 6.79 B, Mres/R = 4.29 B, Hcoer = 1.9 kOe, BH = 123 кДж/м3 при 5 К для Dy3Co7Al2, M140kOe/R = 7.57 B, Mres/R = 0.86 B, Hcoer = 0.5 kOe, BH = 6.6 кДж/м3 при 5 К для Ho3Co7Al2, M140kOe/R = 6.03 B, Mres/R = 0.37 B, Hcoer = 2.3 kOe, BH = 13 кДж/м3 при 5 К для Er3Co7Al2 и M140kOe/R = 7.37 B, Mres/R = 4.8 B, Hcoer = 4.4 kOe, BH = 334 кДж/м3 при 3 К для Dy3Co7.68Si1.32 (Рис. 4). Магнитная подрешетка Co существенно повышает температуру Кюри: TC = 32 K для Tb3Ni8Si и TC = 209 K для Tb3Co7Al2, TC = 21 K для Dy3Co8Si и TC = 166 K для Dy3Co7Al2 , так же как и замена алюминия на меньший атом кремния: TC = 166 K для Dy3Co7Al2 и TC = 226 K для Dy3Co7.68Si1.32. ИМС РЗМ с тербием показывают максимальную магнитную энергию при гелиевых температурах - т.е. лучшие постоянные магниты в серии {Tb, Dy}3Ni8Si и {Gd - Er}3Co7Al2 - соединения Tb3Ni8Si (BH = 87 Дж/м3) и Tb3Co7Al2 (BH = 179 Дж/м3). Вообще, низкотемпературные свойства данных постоянных магниитов - результат совместного магнитного упорядочения подрешеток РЗМ и кобальта, и свойства низкотемпературного постоянного магнита Tb3Co7Al2 могут быть существенно улучшены путем твердых растворов Tb3Co7-x{Mn, Fe}xAl3-ySiy. Среди данных ИМС РЗМ максимальный магнитокалорический эффект (МКЭ) при ферромагнитном упорядочении показывают Tb3Ni8Si с изменением магнитной энтропии Sm = -8.9 J/kgK при 30 K при изменении магнитного поля H = 50 кЭ (изменение магнитной энтропии на атом ИМС РЗМ Sm = - 0.72 J/molAK) и Dy3Ni8Si c Sm = -11.6 J/kgK при 18 K (H = 50 кЭ и Sm = -0.95 J/molAK). Замена никеля на кобальт и замена алюминия на кремний сопровожается существенным снижением магнитокалорического эффекта (Рис. 5). Таким образом, соединения с гексагональной структурой CeNi3 и их твердые растворы перспективны как основа для низкотемпературных постоянных магнитов. г). Для определения особенностей магнитного упорядочения новых ИМС РЗМ с орторомбической структурой W3CoB3, обнаруженных в настоящем проекте, были синтезированы соединения составов Gd3Co3.5Al0.5, Gd3Co3.25Al0.75 и Tb3Co3.25Al0.75 с последующим детальным изучением их магнитных свойств и определением магнитной структуры Tb3Co3.25Al0.75 методом нейтронографии. Данные ИМС РЗМ показывают ферромагнитный тип упорядочения, причем увеличение содержания кобальта на ~4 ат.% (Gd3Co3.25Al0.75 Gd3Co3.5Al0.5) приводит к повышению температуры Кюри с TC = 161 K (Gd3Co3.25Al0.75) до TC = 196 K (Gd3Co3.5Al0.5), а Tb3Co3.25Al0.75 демонстрирует трансформацию ферромагнитного порядка при TSR = 42 K ниже точки Кюри TC = 151 K (Рис. 6). Ниже температуры Кюри и до 2 К Gd3Co3.25Al0.75 - магнитомягкий ферромагнетик (намагниченность на атом РЗМ в поле 140 kOe M140kOe/R = 6.6 B при 2 К). Tb3Co3.25Al0.75 - магнитомягкий ферромагнетик ниже точки Кюри TC = 151 К и до TSR = 42 K. Ниже TSR = 42 К Tb3Co3.25Al0.75 - гигантский постоянный магнит: намагниченность в поле 140 kOe на атом тербия M140kOe/R = 6.1 B, остаточная намагниченность на атом РЗМ Mres/R = 3.03 B, коэрцитивная сила Hcoer = 14 kOe, удельная магнитная энергия BH = 878 Дж/м3 при 30 К и M140kOe/R = 5.8 B, Mres/R = 3.23 B, Hcoer = 15 kOe, BH = 1002 Дж/м3 при 2 К (Рис. 7). Ферромагнитное упорядочение данных ИМС РЗМ сопровождается магнитокалорическим эффектом Sm = - 4.9 Дж/кгК = -0.48 J/molAK при 135-145 К для Gd3Co3.25Al0.75 и Sm = - 3.7 Дж/кгК = -0.36 J/molAK при 115-135 K для Tb3Co3.25Al0.75 (изменения магнитного поля H = 50 kOe). Трансформация магнитного порядка Tb3Co3.25Al0.75 при TSR = 42 К (трансформация магнитомягкого ферромагнетика в постоянный магнит) сопровождается магнитокалорическим эффектом Sm = +13.6 Дж/кгК = +1.34 J/molAK при 10 К и H = 50 kOe: увеличение магнитного поля приводит к снижению температуры трансформации магнитного порядка TSR c 45 K в поле 10 kOe до 10 K в поле 50 kOe (Рис. 8). Линейная зависимость изменения магнитной энтропии от изменения магнитного поля H позволяет оценить магнитокалорический эффект G3Co3.5Al0.5 по температурной зависимости намагниченности (Рис. ) с помощью выражения Sm* = (dM/dT)H = -3.7 Дж/кгК = -0.37 J/molAK при 190 К и изменении поля H = 50 kOe. Нейтронографические иследования показывают, что в отсутствии внешнего магнитного поля, ниже температуры Кюри TC = 151 K Tb3Co3.25Al0.75 - сложный ферримагнетик с результирующим ферромагнетным компонентом вдоль оси b элементарной ячейки и результирующим антиферромагнитным компонентом вдоль оси с элементарной ячейки с магнитной пространственной группой Cmcm: [Fb(Tb1,2) - Fb(Co1,2) + AFc(Tb1)- AFc(Co1)]K0 Cmcm (волновый вектор K0 = [0, 0, 0], магнитные моменты атомов подрешеток тербия и кобальта - MTb1 = 8.7 B, MTb2 = 5.5 B, MCo1 = 0.39 B, MCo2 = 0.18 B при 53 К, антиферромагнитное упорядочение подрешеток тербия и кобальта) (Рис. 9а). Трансформация магнитной структуры при TSR ~ 42 K сопровождается появлением результирующего ферромагнитного компонента вдоль оси a элементарной ячейки и реориентации магнитных моментов тербия и кобальта. Магнитная структура Tb3Co3.25Al0.75 - ферримагнетик с магнитной пространственной группой C2/c: [Fa(Tb1,2)-Fa(Co1,2)+Fb(Tb1,2)-Fb(Co1,2)+AFc(Tb1)-AFc(Co1)]K0 C2/c (магнитные моменты атомов подрешеток тербия и кобальта - MTb1 = 9.0 B , MTb2 = 8.5 B, MCo1 = 0.62 B, MCo2 = 0.28 B при 1.5 К, антиферромагнитное упорядочение подрешеток тербия и кобальта) (Рис. 9б). Внешнее магнитное поле индуцирует полное магнитное упорядочение подрешетки кобальта в магнитной структуре Tb3Co3.25Al0.75 [Fa(Tb1,2)-Fa(Co1,2)+Fb(Tb1,2)-Fb(Co1,2)+AFc(Tb1)-AFc(Co1)]K0 C2/c, сопровождающееся уменьшением намагниченности Tb3Co3.25Al0.75 и положительным магнитокалорическим эффектом, а выше критического магнитного поля антиферромагнитное упорядочение подрешеток тербия и кобальта трансформируется в их ферромагнитное упорядочение и Tb3Co3.25Al0.75 становится постоянным магнитом. Таким образом, подрешетка переходных металлов игоает ключевую роль в магнетизме Tb3Co3.25Al0.75 и его свойства гигантского постоянного магнита могут быть существенно улучшены путем твердых растворов Tb3Co3.25-x{Mn, Fe}xAl0.75 и вариации состава соединения - Tb3Co3.25-x{Mn, Fe}xAl0.75 Tb3Co3.5-x{Mn, Fe}xAl0.5, сопровождающиеся увеличением температур ферромагнитного упорядочения, трансформацией магнитной структуры и коэрцитивной силы. ИМС РЗМ с орторомбической структурой W3CoB3 и их твердые растворы перспективны как основа для низкотемпературных постоянных магнитов. д). Как продолжение изоструктурного ряда RFeGa (гексагональная cтруктура MgZn2) в системах 'РЗМ - Fe - Ga' синтезированы новые соединения HoFeGa и TmFeGa (Таблица 1) и синтезировано известное соединение ErFeGa для последующего изучениия его магнитных свойств. ErFeGa показывает ферромагнитное упорядочение при TC = 77 K и транформацию магнитного порядка при Tm = 58 K. ErFeGa - постоянный магнит при 2 K: намагниченность насыщения M140kOe/R = 6.6 B, остаточная намагниченность Mres/R = 3.7 B, коэрцитивная сила Hcoer = 8.2 kOe при 2 K. Ферромагнитное упорядочение ErFeGa сопровождается отрицательным значением магнитной энтропии Sm = -5.5 Дж/кгм3 = -0.52 J/molAK при 70 K (H = 50 kOe), а положительное изменение магнитной энтропии Sm = +1.3 Дж/кгм3 = +0.13 J/molAK при 10 K (H = 50 kOe) соответсвует полному упорядочению подрешетки железа, идцированному внешним магнитным полем. Магнитное поле выше критического поля Hcrit = 9.6 kOe трансформирует антиферромагнитное упорядочение подрешеток эрбия и железа в их ферромагнитное упорядочение и ErFeGa становится постоянным магнитом (Рис. 10). Линейная зависимость магнитной энтропии от изменения магнитного поля позволяет оценить ее значение по температурной зависимости намагниченности zfc (охладение в нулевом магнитном поле): Sm* = (dM/dT)H. Сравнение изменения магнитной энтропии по стнадарной методике Sm и ее оценка Sm* для ErFeGa показывают корректность оценки изменения магнитной энтропии Sm* по температурной зависимости намагниченности, дающей тип магнитного упорядочения и величину магнитокалорического эффекта. Магнитный параметр Sm* существенно упрощает оценку магнитокалорических свойств ИМС РЗМ и будет систематически использоваться в настоящем проекте. e). Для определения особенностей магнитного упорядочения ИМС РЗМ с орторомбической структурой Mo2NiB2 синтезированы соединения составов Gd2Co2Al, Tb2Co2Al и Dy2Co2Al с последующим детальным изучением их магнитных свойств и определением магнитной структуры Tb2Co2Al методом нейтронографии. Данные ИМС РЗМ показывают ферромагнитный тип упорядочения c индуцированной внешним магнитным полем низкотемпературной трансформацией их магнитного порядка: TC = 78 K, Tm = 15 K для Gd2Co2Al, TC = 98 K, Tm = 20 K для Tb2Co2Al и TC = 58 K, Tm = 15 K для Dy2Co2Al (Рис. 11). Ниже температуры Кюри и до 2 К Gd2Co2Al - магнитомягкий ферромагнетик (намагниченность на атом РЗМ в поле 140 kOe M140kOe/R = 6.7 B при 2 К). Изменение магнитной энтропии Sm = -10.4 Дж/кгм3 = -0.96 J/molAK при 70 К соответствует ферромагнитному упорядочению Gd2Co2Al, а Sm = -2.9 Дж/кгм3 = -0.27 J/molAK при Tm = 15 К - появлению дополнительного ферромагнитного компонента в Gd2Co2Al (Рис. 12 и 13). Tb2Co2Al и Dy2Co2Al - магнитомягкие ферромагнетики ниже температуры Кюри. Ниже температуры трансформации магнитного прядка (Tm) Tb2Co2Al и Dy2Co2Al - гигантские постоянные магниты: намагниченность в поле 140 kOe M140kOe/R = 5.8 B, остаточная намагниченность на атом РЗМ Mres/R = 4.95 B, коэрцитивная сила Hcoer = 72 kOe, удельная магнитная энергия BH = 6997 Дж/м3 для Tb2Co2Al и M140kOe/R = 6.6 B, Mres/R = 4.8 B, Hcoer = 22 kOe, BH = 2097 Дж/м3 для Dy2Co2Al при 2 К (Рис. 12). Ферромагнитное упорядочение Tb2Co2Al и Dy2Co2Al сопровождается отрицательным значением МКЭ: Sm = -7.6 Дж/кгм3 = -0.70 J/molAK при 90-105 К для Tb2Co2Al и Sm = -6.6 Дж/кгм3 = -0.62 J/molAK при 55-65 К для Dy2Co2Al, а индуцированная внешним магнитным полем трансформация мягкого ферромагнетика в постоянный магнит - положительным значением МКЭ: Sm = +19.9 Дж/кгм3 = +1.85 J/molAK при 20 К для Tb2Co2Al и Sm = +17.1 Дж/кгм3 = +1.61 J/molAK при 2 К для Dy2Co2Al (Рис. 13). Нейтронографические исследования Tb2Co2Al подтверждают этот вывод: в отсутствие внешнего магнитного поля Tb2Co2Al показывает ферримагнитное упорядочение при TC ~ 111 K вдоль оси c элементарной ячейки без изменений магнитой структуры до 1.5 К при антиферромагнитном упорядочении подрешеток тербия и кобальта: [Fc(Tb) - Fc(Co)]K0 Immm K0 = [0, 0, 0] (MTb = 8.86 B, MCo = 026 B при 1.5 K) (Рис. 14). Таким образом, магнитное поле индуцирует полное магнитное упорядочение подрешетки кобальта и выше критического поля антиферримагнетик Tb2Co2Al трансформируется в гигантский постоянный магнит. Данная трансформация сопровождается большими значениями изменения магнитной энтропии и показывает перспективность постоянных магнитов как магнитных рефрижераторов. Подрешетка переходных металлов игоает ключевую роль в магнетизме {Tb, Dy}2Co2Al и их свойства гигантского постоянного магнита могут быть существенно улучшены путем твердых растворов {Tb, Dy}2Co2-x{Mn, Fe}xAl. ж). Для последующей термобарической обработки (ТБО) по стандартной методике (электродуговая плавка и изотермический отжиг) синтезированы соединения GdCo4Al (структура CaCu5), TbNi4Si (структура YNi4Si), Tb2Co2Al (структура Mo2NiB2) и Ho4Co3 (структура Ho4Co3). Термобарическая обработка GdCo4Al (ТБО1: 2270 K, давление 2,5 ГПа, выдержка 180 сек, закалка) приводит к незначительным изменениям параметров элементарной ячейки и микроструктуры сплава (Таблица ). Исходный GdCo4Al и GdCo4Al после ТБО показывают близкие значения температуры компенсации Tcomp и магнитокалорического эффекта: для исходного GdCo4Al Tcomp = 334 K, оценка изменения магнитной энтропии Sm* = +0.02 Дж/кгм3 при 350-400 K и Sm* = -0.03 Дж/кгм3 при 90-320 K (H = 5 kOe); для GdCo4Al после ТБО Tcomp = 338 K, оценка изменения магнитной энтропии Sm* = +0.02 Дж/кгм3 при 340-400 K и Sm* = -0.036 Дж/кгм3 при 170-310 K (H = 5 kOe) (Рис. 15). з). Термобарическая обработка Ho4Co3 (ТБО1: 2270 K, давление 2.5 ГПа, выдержка 180 сек, закалка) приводит к существенному изменению его кристаллической структуры: исходный Ho4Co3 (гексагональная структура Ho4Co3) трансформируется в фазу 'Ho4Co3+x' неизвестного структурного типа - метастабильную фазу высокого давления: аналогов данного ИМС РЗМ, формирующихся в системе Ho-Co в равновесных условиях, не обраружено (Рис. 16). Исходный Ho4Co3 и метастабильная фаза высокого давления 'Ho4Co3+x' - ферромагнетики: -исходный Ho4Co3: TC = 47 K, Tm = 18 K (парамагнитная температура P = 46 K, Meff/R = 10.45 B), M140kOe/R = 7.86 B, Mres/R = 1.47 B, Hcoer = 1.4 kOe, BH = 38 кДж/м3 при 2 K, МКЭ Sm = -17.0 Дж/кгм3 = -2.0 J/molAK при 42 K (H = 50 kOe). - метастабильная фаза высокого давления 'Ho4Co3+x': TC = 10 К (парамагнитная температура P = 17 K, Meff/R = 10.72 B), M140kOe/R = 8.2 B, Mres/R = 0, Hcoer = 0, BH = 0 при 2 K, МКЭ Sm = -20.7 Дж/кгм3 = -2.4 J/molAK при 10-12 K (H = 50 kOe) (Рис. 17). Термобарическая обработка Ho4Co3 дает синтез метастабильной фазы ввысокого давления с понижением температуры ферромагнитного упорядочения с TC = 47 K до TC = 10 K и увеличением МКЭ c Sm = -17.0 Дж/кгм3 = -2.0 J/molAK до Sm = -20.7 Дж/кгм3 = -2.4 J/molAK. и). Термобарическая обработка Tb2Co2Al (ТБО1: 2270 K, давление 2.5 ГПа, выдержка 180 сек, закалка) приводит к существенному изменению его кристаллической структуры: исходный Tb2Co2Al (орторомбическая структура Mo2NiB2) трансформируется в фазу неизвестного структурного типа - метастабильную фазу высокого давления: аналогов данного ИМС РЗМ, формирующихся в системе Tb-Co-Al в равновесных условиях, не обнаружено (Рис. 18). к). Термобарическая обработка TbNi4Si (ТБО1: 2270 K, давление 2,5 ГПа, выдержка 180 сек, закалка) приводит к снятию орторомбического искажения и исходный TbNi4Si (структура YNi4Si - орторомбическое искажение гексагональной решетки CaCu5) трансформируется в TbNi4Si со структурой CaCu5. Для определения особенностей синтеза данного соединения был синтезирован TbNi4Si методом электродуговой плавки с закалкой из жидкого состояния. После электродуговой плавки структура TbNi4Si - неупорядоченная структура YNi4Si (YNi4Si*), изотермический отжиг приводит к гомогенизации сплава и формированию упорядоченного YNi4Si с распределением атомов никеля и кремния по соответствующим кристаллографическим позициям и усилению орторомбического искажения ИМС РЗМ: параметр а увеличиваются, параметры b, c, отношение c/a и объем элементарной ячейки V уменьшаются (Таблица ). Термобарическая обработка отожженного сплава TbNi4Si ведет к снятию орторомбического искажения и вопреки ожиданиям - увеличению объема элементарной ячейки. В терминах структуры YNi4Si закаленый TbNi4Si (неупорядоченная структура YNi4Si*) по параметрам элементарной ячейки занимает промежуточное положение между TbNi4Si (структура YNi4Si) и TbNi4Si (структура CaCu5): aYNi4Si > aYNi4Si* > aCaCu5, bYNi4Si < bYNi4Si* < bCaCu5, cYNi4Si < cYNi4Si* < cCaCu5, (c/a)YNi4Si < (c/a)YNi4Si* < (c/a)CaCu5, VYNi4Si < VYNi4Si* < VCaCu5. Измерения магнитных свойств показывают однозначную зависимость структурынх и магнитных параметров TbNi4Si - увеличеие орторомбического искажения сопровождается повышением температуры ферромагнитного упорядочения: TCYNi4Si = 40 К > TCYNi4Si* = 30 K > TCCaCu5 = 25 K, увеличением удельной магнитной энергии: BHYNi4Si = 135 кДж/м3 > BHYNi4Si* = 96 кДж/м3 > BHCaCu5 = 70 кДж/м3 (при 2 К) и низкотемпературного МКЭ: SmYNi4Si = +3.1 Дж/кгм3 > SmYNi4Si* = +2.9 Дж/кгм3 > SmCaCu5 = +0.63 Дж/кгм3 (H = 50 kOe). При этом намагниченность в поле 140 kOe при 2 К M140kOe/R, остаточная намагниченность Mres/R, коэрцитивная сила Hcoer и высокотемпературный МКЭ при ферромагнитном упорядочении TbNi4Si изменяются немонотонно в ряду его структурных типов 'YNi4Si - YNi4Si* - CaCu5': - M140kOe/RYNi4Si = 6.9 B < M140kOe/RYNi4Si* = 7.7 B > M140kOe/RCaCu5 = 6.2 B; - Mres/RYNi4Si = 3.6 B ~ Mres/RYNi4Si* = 3.8 B > Mres/RCaCu5 = 2.2 B; - HcoerYNi4Si = 3.3 kOe > HcoerYNi4Si* = 2.2 kOe < HcoerCaCu5 = 2.8 kOe; - SmYNi4Si = -7.77 Дж/кгм3 < SmYNi4Si* = -9.95 Дж/кгм3 > SmCaCu5 = -6.65 Дж/кгм3. Таким образом, состав ИМС РЗМ со структурой CaCu5 определяет возможность его орторомбического искажения, а оптимальная термообработка (например, многоступеньчатый отжиг) - делает возможным достижение оптимальных параметров орторомбического искажения и, соответственно, гиганских значений магнитной энергии постоянных магнитов. На конец 2017 года в нашем проекте изучены системы РЗМ-CoAl, построено изотермическое сечение Gd-Co-Al в полном концентрационном интервале, найден ряд новых ИМС РЗМ (Таблица 1), впервые изучены магнитные свойства и магнитокалорический эффект ряда новых и известных ИМС РЗМ (Таблица 2), определены группы ИМС РЗМ, переспективных как основа для магнитных рефрижераторов и гигантских постоянных магнитов. Для соединений Tb3Co3.25Al0.75 и Tb2Co2Al определена магнитная структура методами нейтронографии (Таблица 3). систематически исследованы особенности термобарической обработки для ИМС РЗМ разных составов с последующим изучением их магнитных свойств (Таблицы 3 и 4). Выделен ряд ИМС РЗМ c высокими значениями магнитокалорического эффекта и гигантскими значениями удельной магнитной энергии, перспективных для модификации их свойств. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Постсинтетическая модификация интерметаллических соединений редкоземельных металлов методом термобарической обработки |
Результаты этапа: Для планомерного поиска интерметаллических соединений редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) перспективных для модифицирования их магнитокалорических и магнитных свойств впервые синтезированы новые ИМС РЗМ составов Lu14Co3Al3, Gd14Ni3Al3, Tb14Ni3Al3, Lu14Ni3Al3 (тетрагональная структура Lu14Co3In3), Tb2Co1.93Mn0.07Al, Tb2Co1.8Mn0.2Al, Tb2Co1.8Ni0.2Al, Tb2Co1.7Cu0.3Al (орторомбическая структура Mo2NiB2), NdNi3MnSi, NdNi3FeSi, NdNi3CuSi, Sm0.75Tb0.25Ni3FeSi, Sm0.5Tb0.5Ni3FeSi, SmFe2Ni2Si (гексагональная структура CaCu5) и NdNi3CoSi (орторомбическая структура YNi4Si) и синтезированы известные ИМС РЗМ составов Tb6RuTe2, Dy6RuTe2, Ho6RuTe2, Ho6FeTe2, Ho6CoTe2, Er6CoTe2 (гексагональная структура Fe2P), Y14Co3Al3, Tb14Co3Al3, Dy14Co3Al3, Dy14Ni3Al3 (тетрагональная структура Lu14Co3In3), Gd6Co2.2Al0.8, Tb6Co2.2Al0.8 (орторомбическая структура Ho6Co2Ga), Sm2Co2Al, Sm2Co2Ga (орторомбическая структура Mo2NiB2), Y3Co7Al2, Tb3Ni7B2, Tb3Ni8Ga, Gd3Co7Ga2, Tb3Co7Ga2 (гексагональная структура CeNi3/Dy3Ni7B2) и Tb3Co8Ga (тригональная структура PuNi3). Определены температуры и тип магнитных превращений, намагниченность насыщения, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и магнитокалорический эффект ИМС РЗМ составов {Tb, Dy, Ho}6RuTe2, {Tb, Ho, Er}6{Fe, Co}Te2 (гексагональная структура Fe2P), {Tb, Dy}14Ni3Al3, {Y, Gd, Tb, Dy}14Co3+xAl3-x (тетрагональная структура Lu14Co3In3), {Gd, Tb}6Co2.2Al0.8 (орторомбическая структура Ho6Co2Ga), Sm2Co2{Al, Ga} (орторомбическая структура Mo2NiB2), Y3Co7Al2, Tb3Ni7B2, Tb3Ni8Ga, {Gd, Tb}3Co7Ga2 (гексагональная структура CeNi3/Dy3Ni7B2), Tb3Co8Ga (тригональная структура PuNi3), NdNi3MnSi, NdNi3FeSi, NdNi3CuSi, Sm0.75Tb0.25Ni3FeSi, Sm0.5Tb0.5Ni3FeSi, SmNi2Fe2Si (гексагональная структура CaCu5) и NdNi3CoSi (орторомбическая структура YNi4Si). Методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения ИМС Nd3Ni2.6Si1.4 (орторомбическая структура W3CoB3). Получены низкотемпературные гигантские постоянные магниты Sm2Co2Al (коэрцитивная сила Hcoer = 69 кЭ, магнитная энергия BH ~256 кДж/м3 при температуре 5 К), Sm2Co2Ga (коэрцитивная сила Hcoer = 72 кЭ. магнитная энергия BH ~ 248 кДж/м3 при температуре 5 К), SmNi2Fe2Si (коэрцитивная сила Hcoer = 42 кЭ, магнитная энергия BH ~1128 кДж/м3 при температуре 2 К). Максимальные магнитокалорические эффекты показывают ИМС РЗМ Er6CoTe2 (dSm(50kOe) = -14.6 Дж/кгК = - 3.20 Дж/мольA*K при 30 К), Ho6FeTe2 (dSm(50kOe) = -12.9 Дж/кг*K = - 2.80 Дж/мольA*K) и Ho6CoTe2 (dSm(50kOe) = -11.5 Дж/кг*K = - 2.50 Дж/мольA*K при 60 K). В данном проекте впервые синтезирован ряд новых ИМС РЗМ, детально исследованы магнитные, магнитокалорические свойства ряда новых и известных ИМС РЗМ. определена их магнитная структура. Найден ряд соединений с гигантской удельной магнитной энергией и перспективными магнитокалорическими свойствами. Разработана эффективные методики определения магнитокалорических свойств ИМС и модифицирования ИМС РЗМ для увеличения производительности постоянных магнитов на их основе. По результатам данного проекта опубликовано одиннадцать работ в журналах Journal of Magnetism and Magnetic Materials и Journal of Solid State Chemistry. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".