Ученые научились предсказывать новые магнетики

Исследователи из америки и Ирландии создали новый способ предсказания магнитных особенностей в перспективных материалах.

Главным условием происхождения магнитных особенностей в веществе выступает наличие незаполненных электронных оболочек в его атомах. Исходя из этого статусом магнетиков владеют немногие материалы: на сто тысяч неорганических соединений приходится только два процента веществ с магнитными особенностями. Наряду с этим с учетом дополнительных требований, каковые предъявляются к промышленным магнитам, число магнетиков с коммерческим потенциалом образовывает около нескольких десятков.

Дело в том, что большая часть соединений с высокими магнитными особенностями включают в себя редкоземельные элементы, добыча которых очень сильно ограничена.

В новой работе для поиска новых магнетиков сотрудники Тринити-Университета и колледжа Дьюка сосредоточились на гейслеровых сплавах, в частности соединениях вида A2BC. Выбор материала был обусловлен следующими обстоятельствами. Во-первых, к этому классу материалов относится последовательность уже известных сплавов с высокими магнитными особенностями.

Во-вторых, сплавы Гейслера включают в себя класс соединений, предусматривающих много их комбинаций и элементов, что увеличивает возможность обнаружения сплава с целевыми чертями. Наконец они оптимально подходят для моделирования электронных сотрудничеств в веществе.

Фазы Гейслера: регулярная (A), обратная (B), половинная ©, элементарная ячейка (D) и диаграмма для сплавов Al-Mn-Ni / ©Stefano Sanvito et al., Science Advances, 2017

При рассмотрении комбинации из трех металлов, любой из которых возможно представлен одним из 55 разных элементов, число вариантов составит порядка 230 единиц. Дабы сократить число потенциальных кандидатов, исследователи поделили отбор на два этапа. Сперва они вычислили термодинамическую стабильность всех вероятностных комбинаций элементов вида A2BC. В соответствии с анализу, стабильностью владели только 248 соединений.

Последующее моделирование и итоговый термодинамический расчет разрешили выделить 14 соединений, имеющих магнитный момент. После этого, по окончании нескольких попыток синтеза на базе моделей, ученые взяли два сплава: Mn2PtPd и Co2MnTi.

Расчеты предвещали для Co2MnTi очень большую температуру Кюри (при которой вещество, например, теряет магнитные особенности). Фактическое значение составило 665 градусов Цельсия, что выяснилось лишь на два градуса меньше величины, предсказанной моделью. Второй материал, Mn2PtPd, имел антиферромагнитные особенности (не сильный намагниченность).

Согласно мнению ученых, представленные в опыте магниты, возможно, не возьмут широкого распространения, но обрисованный способ может существенно упростить и ускорить поиск новых магнетиков, и материалов с другими заданными особенностями. Главным ограничением техники остается поиск способов их химического синтеза.

Подробности изучения представлены в издании Science Advances.

Ранее несколько американских материаловедов сформулировала универсальный закон, что обрисовывает свойства метамагнетиков. В будущем эти сплавы смогут употребляться для более действенных рентгеновских сканеров и холодильных установок, к примеру в аэропортах.

Случайные записи:

• Углеродные нанотрубки пропускают электрический ток в два раза лучше, чем предполагалось
• Ситроникс подписал соглашение о передаче технологии производства микросхем с нормами 90 нм

Найдено поселение уцелевших жителей Атлантиды! Территория загадок. Новые факты

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые научились печатать при помощи лазера кремниевые электронные схемы прямо на бумаге

  Область печатаемой электроники, развивающаяся бурными темпами сейчас, уже разрешает создавать эластичные электронные схемы, дисплеи, каковые возможно…

• Ученые научились «настраивать» свойства графена

  Ученые из Ренсселеровского Политехнического Университета создали способ управления природой графена. Это открытие вносит ощутимый вклад в работу…

• Ученые научились синтезировать молекулы и наноструктуры при помощи специальных искусственных белков

  Ни для кого не есть секретом, что развитие некоторых областей науки и техники тесно связано с развитием нанотехнологий. И по сей день множество групп…

• Ученые на пути создания новых форм жизни

  Исследователи из университета Ноттингем (University of Nottingham) ведут амбициозный проект изучений по разработке биологических клеток в живом…