Изобретение относится к химическим соединениям - к твердым paстворам Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7).
Висмутид гадолиния -Gd4BiЗ и антимонид Gd4SbЗ при комнатной температуре являются парамагнетиками с парамагнитной температурой Кюри, равной 365 и 235 К, соответственно [1, 2].
Указанные соединения изоструктурны и кристаллизуются в кубической структуре типа анти-Th3P4 [3]. На основе висмутида Gd4BiЗ и антимонида Gd4SbЗ возможно создание новых магнитных материалов с повышенной парамагнитной температурой Кюри.
Цель изобретения -синтез на основе висмутида Gd4BiЗ и антимонида Gd4SbЗ твердых растворов Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7) -магнит-ных материалов, парамагнитная температура Кюри которых была бы выше, чем у Gd4SbЗ.
Для достижения цели на основе висмутида Gd4BiЗ и антимонида Gd4SbЗ приготавливают твердые растворы состава Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7).
Для получения гомогенных твердых растворов указанных составов порошки висмутида Gd4BiЗ и антимонида Gd4SbЗ смешивают в стехиометрическом соотношении, (0.9-01): (0.1-0.9), прессуют в таблетку и помещают в герметичный молибденовый тигель. Затем тигель с веществом подвергают нагреву в вакуумированной среде (до 1,З3∙10-2 Па) от комнатной температуры до 1673±50 оС и при этой температуре выдерживают 3±0.5 ч. После чего печь выключают и тигель с веществом охлаждают до комнатной температуры.
Твердые растворы составов Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7)
синтезируются при одном и том же температурном и временном режиме, при 1673±50 оС и времени выдержки 3±0.5 ч.
Получение твердых растворов иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1. При получении твердого раствора состава Gd4Bi2.7Sb0.3 в количестве 10 г, в соотношении мольных долей Gd4BiЗ и Gd4SbЗ как 0.9:0.1, 9.191 г порошка Gd4BiЗ смешивают с 0.809 г порошка Gd4SbЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1673±50 оС осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 3±0.5 ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Пример 2. При получении твердого раствора состава Gd4Bi1.5Sb1.5 в количестве 20 г, в соотношении мольных долей Gd4BiЗ и Gd4SbЗ как 0.5:0.5, 11.162 г порошка Gd4BiЗ смешивают 8.838 г порошка Gd4SbЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1673±50 оС осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 3±0.5 ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Пример 3. При получении твердого раствора состава Gd4Bi0.3Sb2.7.в количестве 30 г, в соотношении мольных долей Gd4BiЗ и Gd4SbЗ как 0.1:0.9, 3.70 г порошка Gd4BiЗ смешивают с 26.3 г порошка Gd4SbЗ. Затем смесь прессуют в таблетку и загружают в герметичный тигель из молибдена. Нагрев тигля с таблеткой от комнатной температуры до 1673±50 оС осуществляют в вакууме 1.33∙10-2 Па и выдерживают при этом 3±0.5 ч. После этого печь и тигель с таблеткой охлаждают до комнатной температуры.
Установлено, что висмутид Gd4BiЗ и антимонид Gd4SbЗ образуют
между собой непрерывный ряд изоструктурных твердых растворов замещения, кристаллизующихся в кубической сингонии типа анти- Th3P4 (табл.1.)
Из таблицы. 2. видно, что парамагнитная температура Кюри
твердых растворов Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7) во всем диапазоне концентраций выше температуры Кюри Gd4SbЗ. К. При этом наибольшее значение температуры Кюри (280 К) показывает твердый раствор Gd4Bi2.7Sb0.3.
Таким образом, на основе висмутида Gd4BiЗ и антимонида Gd4SbЗ получены новые магнитные материалы -твердые растворы Gd4-xBi3-yGdxSby (х=0.4-3.6; y=0.3-2.7).
