ИСТИНА

систематическое и комплексное исследование особенностей кристаллической структуры и физических свойств интерметаллидов редкоземельных металлов (магнитные свойства, магнитная структура, магнитокалорический эффект, магнитосопротивление, термоэлектрические свойства) для разработки новых магнитных и термоэлектрических материалов на основе интерметаллидов редкоземельных металлов для устройств, преобразующих энергию.

Российской стороной в результате планомерного поиска соединений перспективных для модифицирования их магнитокалорических, магнитоэлектрических свойств были синтезированы соединения Ce3Te4, Pr3Te4, Nd3Te4 (кубическая структура Th3P4), Ce5Ge4, Ho5Ge4 (орторомбическая структура Sm5Ge4), Tb5Sb3, Pr5Sb3, Nd5Sb3, Pr5Ge3, Nd5Ge3 (гексагональная структура Mn5Si3), новые соединения Gd6FeTe2, Tb6FeTe2, Er6FeTe2, Ho6MnTe2, Er6MnTe2 (гексагональная структура Fe2P) и новые твердые растворы Tb5Si1.5Sb1.5, (гексагональная структура Mn5Si3), Ce40Ni5Te54 (кубическая структура Th3P4). Индийской стороной были определены базовые магнитные свойства данных соединений. Кубические соединения {Ce, Pr, Nd}3Te4 демонстрируют ферромагнитное упорядочение при 5 - 37 К, гексагональные соединения Tb6{Fe, Co, Ni}Te2, Ho6{Ru, Rh}{Sb, Bi, Te}2 демонстрируют более сложное магнитное упорядочение – высокотемпературное ферромагнитное (TC ~ 30 – 230 K) и низкотемпературное ферримагнитное (TCN ~ 10 – 70 K), орторомбическое соединение Dy5CoBi2 – ферримагнетик ниже TCN = 35 K. Российской стороной методом нейтронографии определена магнитная структура и тип магнитного упорядочения соединений Tb6FeTe2, Tb6NiTe2, Er6FeTe2, Ho6MnTe2, Ho6FeBi2, Ce3Te4, Nd3Te4, Nd5Sb3, Pr5Sb3, Nd5Sb3, Tb5Sb3, Tb5Sb1.5Si1.5. Высокотемпературная магнитная структура соединений Tb6FeTe2, Tb6NiTe2, Er6FeTe2, Ho6MnTe2, Ho6FeBi2 - коллинеарный ферромагнетик, низкотемпературные магнитные структуры – неколлинеарные ферромагнитки с различной магнитной симметрией. Соединения Ce3Te4, Nd3Te4 – коллинеарные ферромагнетики, Nd5Sb3, Pr5Sb3, Nd5Sb3 – “spin-glass” магнитные структуры, а Tb5Sb3, Tb5Sb1.5Si1.5 – демонстрируют сложное антиферромагнитное уопорядочение. Измереные индийской стороной высокотемпературные магнитокалорические эффекты (МКЭ) соединений Tb6FeTe2, Tb6CoTe2, Tb6NiTe2 порядка -10 Дж/кгК соответствуют идентичным фазовым переходам второго рода “парамагнетик – коллинеарный ферромагнетик” и подтверждает связь магнитной симметрии соединений с величиной их МКЭ. Магнитокалорические эффекты Dy5CoBi2, Ho5Ge4 соответственно -6.2 Дж/кгК, при 35 К и -10,7 Дж/кгК при 28 К в магнитном поле 0 - 5 T. Показано влияние решетки р-элементов из разнородных атомов в соединении на «симметрию» его физизических свойств. Твердые растворы {Gd, Tb, Dy}6-xErx{Fe, Co, Ni}1-yMny{Sb, Bi)2-zTez со структурой Fe2P на настоящий момент – наиболее перспективное направление получения материалов с уникальными магнитными и магнитокалорическими свойствами. Полученные систематические данные о кристаллографических и физических параметрах соединений, установленные эмпирические закономерности для серий изоструктурных соединений позволяют с высокой степенью достоверности оценить параметры твердых растворов на базе данных соединений и синтезировать интерметаллиды с заранее прогнозируемыми свойствами.