ИСТИНА

Интерметаллические соединения с клатратоподобной структурой активно изучаются благодаря широкому спектру интересных для практического применения свойств. Типичным примером является найденный недавно новый структурный тип Eu7Cu44As23, который включает, кроме основоположника, только два изоструктурных аналога – Sr7Cu44As23 и Eu7Cu44Sb23-δ. В этих соединениях гостевые атомы Eu или Sr встраиваются в пустоты в кристаллической решетке. Интересно, что Eu7Cu44As23 подвергается ферромагнитному упорядочению при температуре ниже 17.3 К. Целью работы было исследование твердых растворов на основе соединений, принадлежащих к структурному типу Eu7Cu44As23, чтобы выявить закономерности, влияющие на возможности замещения, а также понять, как легирование меняет магнитные свойства Eu7Cu44As23. Протяженные твердые растворы замещения образует лишь Eu7Cu44As23. Eu и As могут полностью замещаться на Sr и Sb, соответственно, и до 45% Cu может замещаться на Ni (на Fe и Co – до 20%). Соответствующие им твердые растворы замещения на основе Sr7Cu44As23 оказываются приблизительно на порядок уже. Исследование замещения в позиции меди антимонида Eu7Cu44Sb23-δ показало противоположную тенденцию: никель практически не замещает медь, а железо, марганец и хром встраиваются в кристаллическую решетку. Данные магнитных измерений показывают, что при введении никеля в структуру арсенида европия температура ферромагнитного перехода увеличивается. Так, для образца Eu7Cu42Ni2As23 температура Кюри составляет 20.85 К. При этом не заметно какого-либо магнитного вклада, обусловленного ионами европия. Другая картина наблюдается в образцах, легированных железом. Железо подавляет магнитное упорядочение в подрешетке европия и соединение ведет себя, как парамагнетик. Наблюдаемые результаты можно объяснить, предположив, что катионы Eu2+в антимониде европия точно соответствуют по размеру пустотам в медь-сурьмяном каркасе. В этом случае возможны только те варианты замещения, которые приводят к расширению каркаса и некоторому ослаблению напряжений, возникающих из-за несоответствия размеров «гостя» и «хозяина».