(Назад)
(Cкачать работу)к увеличению объема элементарной ячейки без изменения типа структуры исходных соединений с высоким содержанием железа. Замещение железа другим немагнитным элементом, например алюминием, также оказывает значительное влияние на магнитную анизотропию соединений R2Fe17-хAlх. Замещение небольшим количеством алюминия в Sm2Fe17 приводит к формированию одноосной анизотропии, последующее замещение служит причиной изменения в направлении легкого намагничивания от оси с до базисной плоскости. Кроме того, установлено [10], что температура Кюри сначала возрастает, а затем понижается с увеличением концентрации x.
Несмотря на большое число работ, посвященных взаимодействию Sm2Fe17 с водородом и азотом, а также работ по изучению структурных и магнитных свойств соединений типа Sm2Fe17М (М – немагнитный элемент), всё же данных о влиянии атомов внедрения на структуру и магнитные свойства гидридов и нитридов на основе Sm2Fe17 с железозамещающими элементами на сегодняшний день мало. Учитывая актуальность исследования соединений системы Sm-Fe и Sm-Fe-М с внедренными легкими атомами в кристаллическую решетку подобных соединений, мы решили восполнить пробел в этих сведениях для такого псевдобинарного интерметаллида как Sm2Fe17-хAlх. Таким образом, целью данной работы является синтез псевдобинарного ИМС Sm2Fe13,6Al3,4 и изучение его взаимодействия с водородом и азота, а также магнитных свойств этого соединения, его гидрида и нитрида. Глава 1. Обзор литературы
1.1. Кристаллическая структура Sm2Fe17 и Sm2Fe17-хAlx
Соединения типа R2Fe17 существуют со всеми редкоземельными металлами, начиная с церия, за исключением европия и прометия. Соединения R2Fe17 с легкими РЗМ кристаллизуются в ромбоэдрической структуре типа Th2Zn17, с тяжелыми РЗМ и иттрием – в гексагональной структуре типа Th2Ni17. Параметры решеток для одного и того же типа соединений уменьшаются по мере увеличения номера РЗМ вследствие уменьшения при этом ионного радиуса РЗМ (лантаноидное сжатие). Соединения с R = Gd, Tb и Y могут существовать в двух модификациях, в зависимости от условий отжига. Обе структуры получаются из структурного типа CaCu5 в результате упорядоченной замены 1/3 РЗМ атомов на пару (гантель) атомов железа. (3RFe5 – R + 2Fe = R2Fe17.) Две модификации структуры соединений R2M17 - гексагональная типа Th2Ni17 и ромбоэдрическая типа Th2Zn17 - отличаются характером чередования гантелей и M-атомов. Число формульных единиц в гексагональной и ромбоэдрической элементарных ячейках равно двум и трем соответственно. У R-атома в ромбоэдрической структуре только одна позиция, а в гексагональной две – 2b и 2d. Для атомов железа характерны четыре позиции: в ромбоэдрической структуре - 6с, 9d, 18f, 18h, в гексагональной – 4f, 6g, 12j, 12k. На рис.1 представлена кристаллическая структура Sm2Fe17 со структурным типом Th2Zn17 (а=8,54 Å, с=12,43 Å).
Рис. 1. Схематичное изображение элементарной ячейки соединений R2Fe17 [12].
Атомы самария и железа занимают следующие позиции и имеют координаты [13]:
Sm6c: 0, 0, 0,343
FeI6c: 0, 0, 0,096
FeII9d: ½, 0, ½
FeIII18f: 0,292, 0, 0
FeIV18h: 0,348, 0,348, 0,251.
На сегодняшний день соединения Sm2Fe17-хAlx довольно хорошо изучено. В частности, в работе [10] сообщается, что все исследуемые образцы состава Sm2Fe17-хAlx с х = 0, 2, 4, 5, 6, 7 кристаллизуются в ромбоэдрическом Th2Zn17-типе структуры. В таблице 1 приведены основные сведения о кристаллической
Похожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы