Моносилицид марганца
 MnSi, полученный зонной плавкой. | |
 Структуры левых и правых кристаллов MnSi (3 презентации, с разным количеством атомов в элементарной ячейке) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Силицид марганца | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
ПабХим CID | |
| Характеристики | |
| МнСи | |
| Молярная масса | 83.023 g/mol |
| Температура плавления | 1280 ° C (2340 ° F; 1550 К) [2] |
| 31.3 × 10 −6 emu/g [1] | |
| Теплопроводность | 0,1 Вт/(см·К) [2] |
| Структура | |
| Кубический [3] | |
| П2 1 3 (№ 198), сП8 | |
а = 0,45598(2) нм | |
Формульные единицы ( Z ) | 4 |
| Опасности | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Германид марганца |
Другие катионы | Силицид железа Силицид кобальта |
Родственные соединения | Дисилицид марганца |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
марганца ( MnSi ) — интерметаллическое соединение , силицид марганца . Моносилицид Он встречается в космической пыли как минерал браунлеит . MnSi имеет кубическую кристаллическую решетку без центра инверсии ; поэтому его кристаллическая структура спиральная, с правой и левой киральностью .
MnSi — парамагнитный металл , который превращается в ферромагнетик при криогенных температурах ниже 29 К. В ферромагнитном состоянии пространственное расположение электронных спинов в MnSi меняется в зависимости от магнитного поля, образуя спиральную , коническую, скирмионную и регулярную ферромагнитные фазы.
Кристаллическая структура и магнетизм
[ редактировать ]
Моносилицид марганца является нестехиометрическим соединением , а это означает, что состав Mn:Si 1:1, постоянная решетки и многие другие свойства изменяются в зависимости от истории синтеза и обработки кристалла. [3]
MnSi имеет кубическую кристаллическую решетку без центра инверсии ; поэтому его кристаллическая структура является спиральной с правой и левой киральностью .При низких температурах и магнитных полях магнитную структуру MnSi можно описать как стопку ферромагнитно упорядоченных слоев, лежащих параллельно кристаллографическим плоскостям (111). Направление магнитного момента меняется от слоя к слою на небольшой угол из-за антисимметричного обмена . [3]
При охлаждении до температур ниже Т с = 29 К MnSi переходит из парамагнитного состояния в ферромагнитное ; температура перехода T c уменьшается с ростом давления и исчезает при 1,4 ГПа. [3]
Спины электронов в MnSi демонстрируют разное, но регулярное пространственное расположение при разных значениях приложенного магнитного поля. Эти конструкции называются спиральными, скирмионными , коническими и обычными ферромагнитными. Управлять ими можно не только температурой и магнитным полем, но и электрическим током , а также плотностью тока, необходимой для манипулирования скирмионами (~10 6 Являюсь 2 ) примерно в миллион раз меньше, чем необходимо для перемещения магнитных доменов в традиционных ферромагнетиках. В результате скирмионы в MnSi имеют потенциальное применение в магнитных запоминающих устройствах сверхвысокой плотности. [4]
Синтез
[ редактировать ]Монокристаллы MnSi сантиметрового размера можно получить прямой кристаллизацией из расплава методами Бриджмена , зонной плавки или Чохральского . [3]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Шинода, Дайзабуро; Асанабе, Сидзуо (1966). «Магнитные свойства силицидов переходных элементов группы железа». Журнал Физического общества Японии . 21 (3): 555. Бибкод : 1966JPSJ...21..555S . дои : 10.1143/JPSJ.21.555 .
- ^ Jump up to: а б Левинсон, Лайонел М. (1973). «Исследование дефекта силицида марганца Mn n Si 2n−m ». Журнал химии твердого тела . 6 (1): 126–135. Бибкод : 1973ЮССЧ...6..126Л . дои : 10.1016/0022-4596(73)90212-0 .
- ^ Jump up to: а б с д и Stishov, Sergei M.; Petrova, Alla E. (2011). "Itinerant helimagnetic compound MnSi". Uspekhi Fizicheskikh Nauk . 181 (11): 1157. doi : 10.3367/UFNr.0181.201111b.1157 .
- ^ Нагаоса, Наото; Токура, Ёсинори (2013). «Топологические свойства и динамика магнитных скирмионов». Природные нанотехнологии . 8 (12): 899–911. Бибкод : 2013NatNa...8..899N . дои : 10.1038/nnano.2013.243 . ПМИД 24302027 .