LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Потрійні системи {Gd, Tb, Er}-Mn-Al (фазові рівноваги, кристалічні структури та фізичні властивості сполук)

0,19; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): Tb: 6(c) 0 0 0,3412(4), B=1,31(11); M1(0,49(4)Mn+0,51(4)Al): 18(h) 0,5037(6) 1-x 0,1553(6) B=1,3(2); M2(0,47(4)Mn+0,53(4)Al): 18(f) 0,2923(9) 0 0, B=1,7(2); M3(Mn): 9(d) 1/2 0 1/2, B=1,5(2); M4(0,71(4)Mn+0,29(4)Al): 6(c) 0 0 0,0967(8) B=1,1(4).

Tb2Mn9Al8: a=0,88979(4), c=1,30163(7) нм; R(I)= 0,11, R(P) = 0,25; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): Tb: 6(c) 0 0 0,3420(2), B=0,51(6); M1(0,54(4)Mn+0,46(4)Al): 18(h) 0,5024(4) 1-x 0,1592(5), B=1,3(2); M2(0,33(4)Mn+0,67(4)Al): 18(f) 0,2906(6) 0 0 B=0,6(2); M3(0,94(2)Mn+0,06(2)Al): 9(d) 1/2 0 1/2 B=0,8(2); M4(0,57(3)Mn+0,43(3)Al): 6(c) 0 0 0,1018(2), B=1,4(4).

Dy2Mn10,7Al6,3: a=0,88151(3), c=1,29893(6) нм; R(I)= 0,09, R(P) = 0,18; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): Dy: 6(c) 0 0 0,3416(1), B=0,51(6); M1(0,54(2)Mn+0,46(2)Al): 18(h) 0,5186(4) 1-x 0,1596(4), B=1,3(2); M2(0,59(2)Mn+0,41(2)Al): 18(f) 0,2918(5) 0 0 B=0,9(2); M3(0,94(2)Mn+0,06(2)Al): 9(d) 1/2 0 1/2 B=0,8(2); M4 (0,57(2)Mn+0,43(3)Al): 6(c) 0 0 0,1018(2), B=1,4(4).

Представники структурного типу Th2Ni17 і спорідненого Dy2-xAgy(Ag0,44Al0,56)17 (x=0,26, y=0,25).

При рентгенофазовому дослідженні багатих Mn областей потрійних систем {Gd, Tb, Dy, Ho, Er}-Mn-Al, встановлено існування нових тернарних фаз зі змінним складом усіх трьох компонентів
R2-yMnzMnxAl17-x: Gd2-yMnxAl17-x (0 y 0,15; 13,0 x 15,1); Tb2-yMnxAl17-x (0 y 0,23; 13,2 x 15,2); Dy2-yMnxAl17-x (0 y 0,2; 11,9 x 14,6); Ho2-yMnxAl17-x (0 y 0,2; 11,5 x 14,2); Er2-yMnzMnxAl17-x
(0 y 0,27; 0 z 0,54; 11,3 x 14,1). Досліджені тернарні сполуки належать до структурного типу Th2Ni17 (при у = 0, z = 0; R = 10,5 ат.%) або до спорідненого типу Dy2-xAgy(Ag0,44Al0,56)17 (x = 0,26,
y = 0,25) при R < 10,5ат.%. Залежності зміни параметрів та об'єму елементарної комірки вздовж ізоконцентрати 10,5 ат.% R для кожної із сполук представлено на рис. 3.



Рис.3. Залежності зміни періодів і об'ємів граток сполук R2-yMnzMnxAl17-x (при y = 0, z = 0) типу Th2Ni17 в межах області гомогенності

Для деяких сплавів з областей гомогенності інтерметалідів R2-yMnzMnxAl17-x проводився розрахунок і уточнення структури:

Tb2,0Mn14,1Al2,9: a=0,86379(6), c=0,85408(9) нм; R(I)= 0,10, R(P) = 0,17; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): Tb: 2(b) 0 0 1/4, B=1,1(2); Tb: 2(d) 1/3 2/3 3/4, B=0,5(2); M1(Mn) 4(f) 1/3 2/3 0,121(2), B=0,3(6); M2(Mn): 6(g) 1/2 0 0, B=0,4(5); M3(0,82(4)Mn+0,18(4)Al): 12(j) 0,3235(11) 0,3560(9) 1/4, B=0,4(6); M4(0,70(4)Mn+0,30(4)Al): 12(k) 0,1687(9) 2x 0,5104(6), B=0,5(2).

Tb1,77Mn14,1Al2,9: a=0,87146(4), c=0,85823(6) нм; R(I)= 0,09, R(P) = 0,15; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): 0,77(1)Tb: 2(b) 0 0 1/4, B=0,4(2); Tb: 2(d) 1/3 2/3 3/4, B=0,3(1); M1(Mn): 4(f) 1/3 2/3 0,1106(12), B=1,4(3); M2(0,80(6)Mn+0,20(6)Al): 6(g) 1/2 0 0, B=0,0(3); M3(0,80(3)Mn+0,20(3)Al): 12(j) 0,3278(15) 0,3666(13) 1/4, B=1,7(2); M4(0,82(4)Mn+0,18(4)Al): 12(k) 0,1653(8) 2x 0,5197(9), B=2,0(2).

Tb1,83Mn13,3Al3,7: a=0,87330(5), c=0,86053(7) нм; R(I)= 0,08, R(P) = 0,18; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): 0,83(1)Tb: 12(b) 0 0 1/4, B=0,8(2); Tb: 2(d)1/3 2/3 3/4, B=0,4(1); M1(0,75(3)Mn+0,25(3)Al): 4(f) 1/3 2/3 0,1084(10) B=1,0(3); M2(0,85(3)Mn+0,15(3)Al): 6(g) 1/2 0 0, B=1,2(3); M3(0,86(2)Mn+0,14(2)Al): 12(j) 0,3222(13) 0,3616(9) 1/4, B=1,7(2); M4(0,66(4)Mn+0,34(4)Al): 12(k) 0,1698(7) 2x 0,5179(6), B=2,1(2).

Er1,73Mn0,54Mn12,80Al4,20: a=0,86843(8), c=0,8579(1) нм; R(I)= 0,10, R(P) = 0,16; координати атомів та їх ізотропні теплові параметри (B102 нм2): 0,73(2)Er: 12(b) 0 0 1/4, B=0,0(2); Er: 2(d) 1/3 2/3 3/4, B=0,5(12); M1(0,85(4)Mn+0,15(4)Al): 4(f) 1/3 2/3 0,1171(13), B=1,4(4); M2(Mn): 6(g) 1/2 0 0, B=1,9(6); M3(0,73(3)Mn+0,27(3)Al): 12(j) 0,3359(13) 0,3768(10) 1/4, B=1,5(5); M4(0,62(3)Mn+0,38(3)Al): 12(k) 0,1691(8) 2x 0,5180(8), B=1,4(4); M5(0,27(2) Mn): 4(e) 0 0 0,411(5), B=0,3(4).

З метою встановлення взаємозв'язків між структурою та фізичними властивостями тернарних сполук типів ThMn12 та Th2Zn17, проведені дослідження електричних (питомий електроопір), магнітних (намагніченість та магнітна сприйнятливість) властивостей. Температурні залежності питомого електроопору були виміряні для ряду сплавів з областей гомогенності тернарних сполук GdMnxAl12-x (2,6 x 6,1), TbMnxAl12-x (2,3 x 7,2) (СТ ThMn12) та Gd2MnxAl17-x (6,6 x 12,2), Tb2MnxAl17-x
(8,5 x 10,2) (СТ Th2Zn17). Серед досліджених сполук типів ThMn12 та Th2Zn17 лише структурно впорядковані сплави складу RMn4Al8 мають металічний тип провідності (рис. 4а). Питомий електроопір для всіх інших сплавів цих тернарних алюмінідів характеризується яскраво вираженим негативним нахилом кривих ρ(Т) нижче кімнатної температури. Типові залежності ρ(Т) для деяких сплавів представлено на рис.4б,в,г. Для опису питомого електроопору при низьких температурах сполук типів ThMn12 та Th2Zn17 було запропоновано використати модель стрибкової провідності. Відомо, що загальний опір значно зростає у невпорядкованих твердих тілах у порівнянні з упорядкованими. Розупорядкування у кристалах може викликати локалізацію електронів, тобто, хвильові функції цих електронів, які звичайно несуть заряд, є просторово обмеженими у дуже маленьких областях (зонах локалізації). Це означає, що при Т = 0 К електрони не можуть дифундувати крізь кристал і тому система поводиться як ізолятор. При Т > 0 К електрони дифундують лише за допомогою термічної активації за допомогою фононів. Для тривимірного простору температурна залежність стрибкової провідності була виведена Моттом: σhc(Т) = σ0 exp (-(T0/T)1/4), де σ0 константа речовини, T0 характеристична температура системи. Ця модель була використана для опису питомого електроопору при низьких температурах для всіх досліджених зразків, окрім RMn4Al8.

Проводились дослідження температурних залежностей питомого електроопору тернарних сполук у магнітному полі (рис. 5). Хоча магнетоопір є негативним, що свідчить про деяке згасання магнітних флуктуацій, дуже малі зміни питомого електроопору у достатньо сильних магнітних полях виключають наявність суттєвого механізму взаємодії у кристалах даних інтерметалідів, який базується на розсіяних магнітних процесах.

Результати дослідження питомого електроопору в залежності від прикладеного зовнішнього гідростатичного тиску представлено на рис.6 для сплавів TbMn7Al5, Tb2Mn8,8Al8,2. Тиск впливає на стрибкову провідність – відбувається значне збільшення характеристичної температури T0