ИСТИНА

В результате планомерного поиска интерметаллических соединений редкоземельных металлов (ИМС РЗМ) перспективных для модифицирования их магнитокалорических и магнитных свойств были изучены системы {Ce, Gd} - Ni -Si в полном концентрационном интервале. Синтезированы новые ИМС РЗМ: Gd2Ni16...12.8Si1...6.2, {Tb, Dy, Ho}2Ni15Si2 (тригональная кристаллическая структура Th2Zn17), GdNi7...6.6Si6, 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), Gd3Ni11.5Si4.2 (гексагональная структура Gd3Ru4Ga12), Gd3Ni8Si (гексагональная структура Y3Co8Si), 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, GdNi6.6Si6, GdNi6Si6, Gd3Ni11.4Si4.2, Dy7Ni50Si19, Nd3Ni2.65Si1.35, Tb3Ni8Si, Dy3Ni8Si, Gd3Co7Al2, Tb3Co7Al2, Dy3Co7Al2, Ho3Co7Al2, Er3Co7Al2, Dy3Co7.68Si1.32, Gd2FeSi2, Tb2FeSi2, Gd2CoSi2, Tb2CoSi2, Dy2CoSi2, Ho2CoSi2, Er2CoSi2, Sm3Co2Ge3, Tb3Co2Ge3, Er3Co2Ge3, Ho3Ni2Ge3, Tb5Ni2Te2, Dy5Ni2Te2, Ho5Ni2Te2. Методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения соединений Tb3Ni2Ge3 (орторомбическая структура Hf3Ni2Si3) и HoCoNi (кубическая структура MgCu2). Получены низкотемпературные гигантские постоянные магниты Tb3Co2.2Si1.8 (коэрцитивная сила Hcoer = 17 кЭ, магнитная энергия BH ~1450 кДж/м3 при температуре 2 К), Dy3Co2.2Si1.8 (коэрцитивная сила Hcoer = 21.5 кЭ. магнитная энергия BH ~1680 кДж/м3 при температуре 2 К), Tb2FeSi2 (коэрцитивная сила Hcoer = 15 кЭ, магнитная энергия BH ~700 кДж/м3 при температуре 5 К), Tb2CoSi2 (коэрцитивная сила Hcoer = 5.2 кЭ, магнитная энергия BH ~400 кДж/м3 при температуре 5 К). На основании магнитных измерений и правила атомных радиусов можно предполагать переменную ваклентность и Кондо эффект в соединениях CeNi6Si6, CeNi7Si6, CeNi5Si, Ce2Ni2.5Si0.5. Максимальные магнитокалорические эффекты показывают ИМС РЗМ GdNi6.6Si6 (dSm = -13.7 Дж/кгК при 2 К), GdNi6Si6 (dSm = -15.1 Дж/кгК при 2 К), Er3Co2Ge3 (dSm = -15.1 Дж/кгК при 6 К), Ho5Ni2Te2. (dSm = -10.7 Дж/кгК при 20-45 К). В данном проекте впервые синтезирован ряд новых ИМС РЗМ, детально исследованы их магнитные, магнитокалорические свойства и магнитная структура. Найден ряд соединений с гигантской магнитной энергией и уникальными магнитными свойствами. Определены перспективные направления увеличения «производительности» постоянных магнитов на основе ИМС РЗМ.

The novel Th2Zn17-type Gd2Ni16...12.8Si1...6.2, {Tb, Dy, Ho}2Ni15Si2, GdNi7Si6-type GdNi7...6.6Si6, CeNi7...7.6Si6...5.4, LaNi7Si6, YNi6.6Si6.1, YNi6Si6-type NdNi6Si6, YCo6Ge6-type ScNi6Si6, Gd2Co7-type Ce2Ni6.25Si0.75, Gd3Ru4Ga12-type Gd3Ni11.5Si4.2, Y3Co8Si-type Gd3Ni8Si, Mo2NiB2-type Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, Sm2Ni2.2Si0.8, W3CoB3-type Ce3Ni3...2.7Si1...1.3, Nd3Ni2.55Si1.45, Y7Ni49Si20-type {Tb, Dy}7Ni50Si19 were detected as the result of the systematic investigation of interaction of components in the intermetallic system Rare Earth - Transition Metal - P-element and the {Ce, Gd}-Ni-Si isothermal sections at 870/1070K were established . The temperature and type of magnetic transitions, saturation and residual magnetization, coercive and critical field and magnetocalocic effect were established for CeNi6Si6-type CeNi6Si6, GdNi7Si6-type CeNi7Si6, GdNi6.6Si6, LaCo9Si4-type CeNi8.8Si4.2, Pr6Ni7Si4-type Ce6Ni7Si4, TbCu7-type CeNi5Si, Mo2NiB2-type Ce2Ni2.5Si0.5, Nd2Ni2.3Si0.7, W3CoB3-type Nd3Ni2.65Si1.35, YNi6Si6-type GdNi6Si6, Gd3Ru4Ga12-type Gd3Ni11.4Si4.2, Y7Ni49Si20-type Dy7Ni50Si19, Y3Co8Si-type Tb3Ni8Si, Dy3Ni8Si, CeNi3-type Gd3Co7Al2, Tb3Co7Al2, Dy3Co7Al2, Ho3Co7Al2, Er3Co7Al2, Dy3Co7.68Si1.32, Sc2CoSi2-type Gd2FeSi2, Tb2FeSi2, Gd2CoSi2, Tb2CoSi2, Dy2CoSi2, Ho2CoSi2, Er2CoSi2, Hf3Ni2Si3-type Sm3Co2Ge3, Tb3Co2Ge3, Er3Co2Ge3, Ho3Ni2Ge3, Y5Ni2Te2-type Tb5Ni2Te2, Dy5Ni2Te2, Ho5Ni2Te2, The giant low-temperature permanent magnetic behaviour was observed in W3CoB3-type Tb3Co2.2Si1.8 (coercive field Hcoer = 17 kOe, specific magnetic energy BH ~1450 kJ/m3 at 2 K), Dy3Co2.2Si1.8 (Hcoer = 21.5 kOe. BH ~1680 kJ/m3 at 2 K), Tb2FeSi2 (Hcoer = 15 kOe, BH ~700 kJ/m3 at 5 K), Tb2CoSi2 (Hcoer = 5.2 kOe BH ~400 kJ/m3 at 5 K). The magnetic measurements suggest the possible Kondo effect and variable valency CeNi6Si6, CeNi7Si6, CeNi5Si, Ce2Ni2.5Si0.5. The magnetic structure of Hf3Ni2Si3-type Tb3Ni2Ge3 and MgCu2-type HoCoNi were established via neutron diffraction study. The GdNi7Si6-type GdNi6.6Si6 (dSm = -13.7 J/kg*K at 2 K), YNi6Si6-type GdNi6Si6 (dSm = -15.1 J/kg*K at 2 K), Hf3Ni2Si3-type Er3Co2Ge3 (dSm = -15.1 J/kg*K at 6 K) and Y5Ni2Te2-type Ho5Ni2Te2. (dSm = -10.7 J/kg*K at 20-45 K) exhibit maximal magnetocalorci effect from the investigated rare earth compounds.

Разработка магнитных рефрижераторов и гигантских постоянных магнитов в широком интервале температур.

Долговременное (около 20 лет) и плодотворное (около 100 совместных публикаций) сотрудничество с индийской стороной проекта позволил определить тип интерметаллидов РЗМ, перспективных как основа для гигантских постоянных магнитов и магнитных рефрижераторов для последующего модифицирования их свойств.

В данном проекте впервые синтезирован ряд новых ИМС РЗМ, детально исследованы их магнитные, магнитокалорические свойства и магнитная структура. Найден ряд соединений с гигантской магнитной энергией и уникальными магнитными свойствами. Определены перспективные направления увеличения «производительности» постоянных магнитов на основе ИМС РЗМ.