vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2021-66-3-263-269vestift-677Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYКристаллическая структура и магнитные характеристики твердых растворов Ni1–xCrxMnSbCrystal structure and magnetic characteristics of solid solutions Ni1–xCrxMnSbРимскийГ. С.RimskiyG. S.

Римский Григорий Семенович – научный сотрудник лаборатории физики магнитных материалов

ул. П. Бровки, 19, 220072, Минск

Grigory S. Rimskiy – Researcher at the Laboratory of Physics of Magnetic Materials

19, P. Brovka Str., 220072, Minsk

rimskiy@physics.byЯнушкевичК. И.YanushkevichK. I.

Янушкевич Казимир Иосифович – доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики магнитных материалов

ул. П. Бровки, 19, 220072, Минск

Kazimir I. Yanushkevich – Dr. Sc. (Physics and Mathematics), Head of the Laboratory of Physics of Magnetic Materials

19, P. Brovka Str., 220072, Minsk

k.yanushkevitch@yandex.byРуткаускасА. В.RutkauskasA. V.

Руткаускас Антон Владимирович – кандидат физико-математических наук, научный сотрудник

ул. Жолио-Кюри, 6, 141980, Дубна, Московская  обл.

Anton V. Rutkauskas – Ph. D. (Physics and Mathematics), Researcher at the Frank Laboratory of Neutron Physics

6, Joliot-Curie Str., 141980, Dubna, Moscow Region

ranton@nf.jinr.ruНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедениюScientific-Practical Materials Research Center of the National Academy of Sciences of BelarusОбъединенный институт ядерных исследований, Лаборатория нейтронной физики имени И. М. ФранкаJoint Institute for Nuclear Research, Frank Laboratory of Neutron Physics202107102021663263269Copyright © Римский Г.С., Янушкевич К.И., Руткаускас А.В., 20212021Римский Г.С., Янушкевич К.И., Руткаускас А.В.Rimskiy G.S., Yanushkevich K.I., Rutkauskas A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/677

Представлены результаты эксперимента по изучению особенностей кристаллической структуры и магнитных исследований твердых растворов замещения системы Ni1–xCrxMnSb (0 m х m 0,2). Выявлено, что увеличение концентрации хрома в твердых растворах не приводит к значительным изменениям размеров элементарной кристаллической ячейки. Установлено, что с помощью твердофазной закалки удается расширить границу растворимости хрома в твердых растворах Ni1–xCrxMnSb. Изучены температурные и полевые зависимости удельной намагниченности синтезированных составов. Установлено, что замещение никеля хромом в соединении NiMnSb приводит к уменьшению температуры фазового превращения «магнитный порядок – магнитный беспорядок» при увеличении концентрации x от 0 до 20 мол.%. Величины удельной намагниченности и температуры Кюри закаленных твердых растров больше, чем в медленно охлажденных. Полученные результаты вносят вклад в создание физической основы для элементной базы спинтроники.

The results of an experiment on studying the features of the crystal structure and magnetic studies of substitutional solid solutions of the Ni1–xCrxMnSb system (0 m х m 0.2) are presented. It was found that an increase in the concentration of chromium in solid solutions does not lead to significant changes in the size of the unit crystal cell. It was found that solid-phase quenching can be used to expand the limit of chromium solubility in Ni1–xCrxMnSb solid solutions. The temperature and field dependences of the specific magnetization of the synthesized compositions have been studied. It was found that the substitution of chromium for nickel in the NiMnSb compound leads to a decrease in the temperature of the “magnetic order – magnetic disorder” phase transformation with an increase in the concentration x from 0 to 20 mol.%. The values of specific magnetization and Curie temperature of hardened hard rasters are higher than those of slowly cooled ones. The results obtained contribute to the creation of a physical basis for the elemental base of spintronics.

интерметаллидыполугейслеровские сплавыкристаллическая структураполуметаллические ферромагнетикиспинтроникаудельная намагниченностьintermetallic compoundssemi-Heusler alloyscrystal structuresemi-metallic ferromagnetsspintronicsspecific magnetizationРабота выполнена в рамках совместного гранта для молодых ученых БРФФИ–РФФИ M-2021 (гранты № Т21РМ-029 и № 20-52-04003 Бел_мол_а).ReferencesMagnetic hyperfine field on Cd in the Ni1+xMnSb alloy / J. Schaf [et al.] // Hyperfine Interactions. – 1978. – Vol. 4, № 1–2. – P. 397–401. https://doi.org/10.1007/BF01021859Schaf J., Zelis L. M., Fraga E. R., Livi R. P., Zawislak F. C., Webster P. J., Mankikar R. M. Magnetic hyperfine field on Cd in the Ni1+xMnSb alloy. Hyperfine Interactions, 1978, vol. 4, no. 1–2, pp. 397–401. https://doi.org/10.1007/BF01021859Giant magnetoresistance effects in intermetallic compounds (invited) / V. Sechovský [et al.] // J. Appl. Phys. – 1994. – Vol. 76, № 10. – P. 6913–6918. https://doi.org/10.1063/1.358114Sechovský V., Havela L., Proke K., Nakotte H., Boer F. R. de, Brück E. Giant magnetoresistance effects in intermetallic compounds (invited). Journal of Applied Physics, 1994, vol. 76, no. 10, pp. 6913–6918. https://doi.org/10.1063/1.358114Rusz, J. Exchange interactions and correlation in Ni1+xMnSb Heusler alloys / J. Rusz, J. Kudrnovsky, I. Turek // J. Magn. Magn. Mater. – 2007. – Vol. 310, № 2. – P. 1654–1656. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.10.495Rusz J., Kudrnovsky J., Turek I. Exchange interactions and correlation in Ni1+xMnSb Heusler alloys. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2007, vol. 310, no. 2, pp. 1654–1656. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.10.495Tuning the magnetocaloric response in half-Heusler/Heusler MnNi1+xSb solid solutions / E. E. Levin [et al.] // Phys. Rev. Mater. – 2017. – Vol. 7, № 1. – Article ID: 075003. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.1.075003Levin E. E., Bocarsly J. D., Wyckoff K. E., Pollock T. M., Seshadri R. Tuning the magnetocaloric response in half-Heusler/Heusler MnNi1+xSb solid solutions. Physical Review Materials, 2017, vol. 7, no. 1, article ID: 075003. https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.1.075003Electronic and magnetic properties of NiMn1-xHoxSb compounds / R. Grasin [et al.] // Phys. Status Solidi B. – 2012. – Vol. 249, № 9. – P. 1779–1783. https://doi.org/10.1002/pssb.201147553Grasin R., Rusu C., Laslo A., Dudric R., Mican S., Neumann M., Tetean R. Electronic and magnetic properties of NiMn1-xHoxSb compounds. Physica Status Solidi B, 2012, vol. 249, no. 9, pp. 1779–1783. https://doi.org/10.1002/pssb.201147553Enhancement of ferromagnetism in Ni excess Cu1−xNixMnSb half Heusler alloys / B. L. Ahuja [et al.] // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 111, № 3. – Article ID: 033914. https://doi.org/10.1063/1.3682544Ahuja B. L., Dashora A., Tiwari S., Mund H. S., Halder M., Yusuf S. M., Itou M., Sakurai Y. Enhancement of ferromagnetism in Ni excess Cu1−xNixMnSb half Heusler alloys. Journal of Applied Physics, 2012, vol. 111, no. 3, article ID: 033914. https://doi.org/10.1063/1.3682544Effects of substitution of Zn for Ni in NiMnSb alloys / S. K. Ren [et al.] // J. Alloys Compd. – 2004. – Vol. 384, № 1–2. – P. 22–24. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.03.118Ren S. K., Gao J., Jiang X. L., Ji G. B., Zou W. Q., Zhang F. M., Du Y. W. Effects of substitution of Zn for Ni in NiMnSb alloys. Journal of Alloys and Compound, 2004, vol. 384, no. 1–2, pp. 22–24. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.03.118Римский, Г. С. Особенности кристаллической структуры и магнитных характеристик твердых растворов Ni1–xTixMnSb (0,00 m x m 0,50) / Г. С. Римский, К. И. Янушкевич // Вестн. Фонда фундамент. исслед. – 2021. – № 1 (95). – С. 34–41.Rimskii G. S., Yanushkevich K. I. Features of the crystal structure and magnetic properties of solid solutions Ni1-xTixMnSb (0.00 m x m 0.50). Vestnik Fonda fundamental’nykh issledovanii = Bulletin of the Foundation for Fundamental Research, 2021, no. 1 (95), pp. 34–41 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.