ТВЕРДЫЕ РАСТВОРЫ НА ОСНОВЕ ВИСМУТИДОВ GD5BIЗ И НО5BIЗ.

Изобретение относится к новым химическим со-единениям, а именно к твердым растворам на ос-нове висмутидов Gd5BiЗи Но5BiЗ с общей формулой Gd5-xНоxBi3 (х= 0.5-4.5). Они могут быть использо-ваны как магнитные материалы в криогенной тех-нике.
Твердые растворы получают смешиванием порошка висмутида Gd5BiЗ и висмутидаНо5BiЗ в молярном соотношении (0.9-01):(0.1-0.9). Смесь прессуют в таблетку и проводят ее нагрев до 1623±50К в вакууме при остаточном давлении 1.33∙10-2 Па с выдержкой в течение 4±0.5 ч.
Твердые растворы кристаллизуются в ромби-ческой сингонии типа Y5Bi3. Парамагнитная температура Кюри твердых растворов составляет
66-220 К.

Изобретение относится к новым химическим со-единениям, а именно к твердым paстворам на основе висмутидов Gd5BiЗНо5BiЗ с общей формулой Gd5-xНоxBiy (х= 0.5-4.5), которые могут быть использованы как магнитные материалы в криогенной технике.
Известно, что соединения редкоземельных элементов иттриевой подгруппы с висмутом со-става Ln5Bi3 (Ln= Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu) про-являют магнитные свойства [1].При этом среди висмутидов редкоземельных элементов высокую парамагнитную температуру Кюри (270 К) показывает Gd5BiЗ. Но5BiЗ, в отличие от Gd5BiЗ, имеет относительную низкую парамагнитную темпера-туру Кюри, которая составляет 40К[1].
Целью данного изобретения является получение на основе висмутидовGd5BiЗ и Но5BiЗ твердых растворов Gd5-xНоxBi3 (х= 0.5-4.5;),магнитных материалов, парамагнитная температура Кюри которых была бы существенно выше, чем у Но5BiЗ.
Для достижения указанной цели на основе висмутидовGd5BiЗи Но5BiЗ приготавливают твердые растворы состава.Gd5-xНоxBiy (х= 0.5-4.5).Висмутиды Gd5BiЗ и Но5BiЗ являются изоструктурными соединениями и кристаллизуются в ромбической сингонии типа Y5Bi3 [2] ( табл. 1).
Твердые растворы указанных составов полу-чают следующим образом. Порошки висмутидов Gd5BiЗ и Но5BiЗ смешивают в стехиометрическом соотношении, (0.9-01): (0.1-0.9),прессуют в таб-летку и помещают в герметичный молибденовый тигель. Затем тигель с веществом нагревают (со скоростью 40 град/мин. в вакуумированной среде (до 1,З3∙10-2 Па) от комнатной температуры до 1623±50 К и при этой температуре выдерживают 4±0.5 ч. После чего печь выключают и тигель с веществом охлаждают до комнатной температуры.
Твердые растворы составов Gd5-xНоxBi3 (х= 0.5-4.5), синтезируются при одном и том же оптимальном температурном и временном режиме, т.е. при 1623±50 Ки времени выдержки 4±0.5ч.
Получение твердых растворов иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. При получении твердого раствора состава Gd4.5Но0.5Bi3в количестве 20 г, в соотношении мольных долей Gd5BiЗ и Tb5BiЗ как 0.9:0.1, 18.827 г порошка Gd5BiЗ смешивают с 1.1723 г порошка Но5BiЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1623±50 К осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 4±0.5ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Пример 2.При получении твердого раствора состава Gd3Но2Bi3в количестве 15г, в соотношении мольных долей Gd5BiЗи Но5BiЗкак 0.6:0.4,8.907 г порошкаGd5BiЗ смешивают с 6.093 г порошка Но5BiЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1623±50 К осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 4±0.5ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Пример3. При получении твердого раствора состава Gd1.5Но3.5Bi3в количестве 10г, в соотношении мольных долей Gd5BiЗи Но5BiЗкак 0.2:0.8, 2.944 г порошка Gd5BiЗ смешивают с 7.056 г порошка Но5BiЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной темпера-туры до 1623±50 К осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 4±0.5ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Кристаллохимические характеристики полученных твердых растворов приведены в табл. 1. Установлено, что антимонид Gd5BiЗ и висмутид-Но5BiЗ образуют между собой непрерывный ряд изоструктурных твердых растворов замещения, кристаллизующихся в ромбической сингонии типа Y5Bi3.
Как видно из данных табл. 2. парамагнитная температура Кюри твердых растворов Gd5-xНоxBi3(х= 0.5-4.5), выше температуры Кюри Но5BiЗ. При этом наибольшее значение темпера-туры Кюри (220 К) показывает твердый раствор Gd4.5Но0.5Bi3.

1. Рахимов Х.А., Абулхаев В.Д., Убайдов С.О. Магнитные свойства висмутидов состава Ln5Bi3 (Ln = Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu)/ Материалы Международной конференции: «Комплексные соединения и аспекты их применения» Душанбе: из-во Эр-гр. 2013. с. 91-93.
2. Wang V., Gabe E.J., Calvert L.D., Taylor J.B. The crystal structure of Y5Bi3 and its relation to the Mn5Si3 and the Yb5Sb3 type structure // ActaCryst. - 1976.
-V.B.32. - Pt.5. - Р. 1440-1445.