Новые многокомпонентные пниктиды европия и переходных металлов с уникальными магнитными свойствами: направленный синтез и взаимосвязь между структурой и свойствамиНИР

Novel multinary europium - transition metal pnictides with unique magnetic properties: targetted synthesis and relationship between structure and properties

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 18 февраля 2016 г.-31 декабря 2016 г. Новые многокомпонентные пниктиды европия и переходных металлов с уникальными магнитными свойствами: направленный синтез и взаимосвязь между структурой и свойствами
Результаты этапа: Твердофазным способом получена серия новых фторидных соединений двухвалентного европия состава EuFTX (T = Zn, X = As, Sb; T = Mn, X = P, As, Sb; T = Ag, X = Se, Te), относящихся к структурному типу LaOAgS. Результаты экспериментальных поисков новых соединений находятся в очень хорошем соответствии с прогнозами квантовохимических расчетов их термодинамической стабильности. Данные структурного анализа пниктидов европия – цинка и марганца показывают близость их структурных параметров к параметрам аналогичных соединений стронция. Магнитные свойства фторид-пниктидов европия – цинка обусловлены ионами Eu(2+), которые упорядочиваются антиферромагнитно при гелиевых температурах. Изоструктурные соединения марганца демонстрируют более сложное поведение, отражающее присутствие двух взаимодействующих магнитных подсистем. Близость радиусов катионов Sr(2+) и Eu(2+) и сходство в кристаллохимии их соединений позволило предсказать и получить европиевые аналоги фосфидов SrPt6P2 и SrNi2P4 с трехмерными структурами. Имеющиеся данные указывают на четкую тенденцию, в соответствии с которой магнитные моменты ионов Eu(2+), входящих в состав ионных слоев типа [Eu2F2](2+), упорядочиваются (антиферромагнитно) при гелиевых температурах или не упорядочиваются вовсе, в то время как в трехмерных структурах с высокими координационными числами ионов Eu(2+) упорядочение наступает при существенно более высоких температурах. По результатам опубликована 1 статья в международном журнале и 2 тезисов на национальной конференции.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Новые многокомпонентные пниктиды европия и переходных металлов с уникальными магнитными свойствами: направленный синтез и взаимосвязь между структурой и свойствами
Результаты этапа: Завершено исследование кристаллической и электронной структуры полученные на предыдущем этапе соединений EuFMnPn (Pn = P, As, Sb). Найдено, что арсенид и антимонид испытывают два магнитных фазовых перехода. Переход, связанный с упорядочением катионов Eu(2+), проявляется при гелиевых температурах (то же самое поведение демонстрируют исследованные ранее соединения EuFZnPn). Переход, обусловленный магнитной подсистемой Mn(2+), наблюдается при ~300K (EuFMnAs) и ~600K (EuFMnSb). EuFMnP остается парамагнитным во всем исследованном диапазоне температур. По данным расчетов зонной структуры, все три соединения являются узкозонными полупроводниками. Оптимизированы условия синтеза полученных ранее новых соединений EuFAgSe, EuFAgTe и EuPt6P2, которые удалось получить с выходом более 90-95%. Установлены их кристаллические структуры. Получены данные предварительных магнитных измерений EuFAgTe, которые указывают на присутствие небольшого количества Eu(3+), что достаточно характерно для слоистых фторид-халькогенидов европия. Показано, что соединения (EuF)2[T2OX2] (T = Ti, X = As, Sb; T = Fe, Co, X = Se) не образуются в широком диапазоне опробованных режимов синтеза и, по-видимому, не существуют.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Новые многокомпонентные пниктиды европия и переходных металлов с уникальными магнитными свойствами: направленный синтез и взаимосвязь между структурой и свойствами
Результаты этапа: 1. Получены чистые образцы, уточнены кристаллические структуры и изучены магнитные свойства новых соединений EuFAgSe, EuFAgTe, EuNi2P4 и EuPt6P2. В структуре обоих фторохалькогенидов (тип LaOAgS) упорядочение магнитных моментов Eu(2+) наблюдается при гелиевых температурах, в то время как оба тройных фосфида демонстрируют достаточно сложное магнитное поведение. 2. Определены области гомогенности и особенности кристаллической структуры твердых растворов замещения Eu(7-x)M(x)Cu44(As,Sb)23 (M = Ca (x < 1), La (x < 1), Yb (не образуется)), Eu7Cu(44-x)T(x)Sb23 (T = Cr (x < 1), Mn (x < 4), Fe (x < 2), Co, Ni(x < 1)). Упорядочение Cu(+) и Mn(2+) в кристаллической решетке происходит аналогично Cu(+) и Ni(2+) в ранее исслелдованных твердых растворах Eu7Cu(44-x)Ni(x)As23. 3. На основе подхода, сочетающего геометрические и квантовохимические критерии устойчивости, предсказаны и успешно синтезированы новые соединения BaFMgPn (Pn = P - Bi), не содержащие переходных металлов.

Прикрепленные к НИР результаты

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".