ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ КЮРИ

ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ КЮРИ


RU (11) 2224056 (13) C1

(51) 7 C30B29/46, C01G49/00, C01G15/00, C01B19/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2002112306/15 
(22) Дата подачи заявки: 2002.05.13 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.05.13 
(45) Опубликовано: 2004.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: КОНЕШОВА Т.И. и др. Взаимодействие в системе In-Cr-Te по разрезу InTe-Cr2Te3. Журнал неорганической химии, 1999, т.44, № 10, с.1734-1737. RU 2180316 C1, 08.06.2000. RU 2142521 C1, 10.12.1999. 
(72) Автор(ы): Конешова Т.И.; Вольфкович А.Ю.; Филатов А.В.; Капичников А.А.; Новоторцев В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН 
Адрес для переписки: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский пр-т, 31, ИОНХ РАН 

(54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ МАТЕРИАЛ С ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ КЮРИ

Изобретение относится к области неорганической химии, конкретно к тройным теллуридам железа и индия, которые могут найти применение как ферромагнитные материалы при создании постоянных магнитов, а также в многофункциональных приборах и интегральных схемах. Предложен новый ферромагнитный полупроводниковый материал с высокой температурой Кюри, представляющий собой тройное соединение теллурида индия и железа формулы InFeTe3. Для соединения InFeTe3 температура Кюри равна 773 К. Уникальное сочетание полупроводниковых и ферромагнитных свойств делает его перспективным материалом для широкого практического использования. 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области неорганической химии, конкретно к тройным теллуридам железа и индия, которые могут найти применение как ферромагнитные материалы при создании постоянных магнитов, а также в многофункциональных приборах и интегральных схемах.

Вышеуказанные тройные теллуриды железа и индия относится к классу халькохромитов элементов шестой группы Периодической системы.

Наиболее интересным с практической точки зрения из этого класса веществ являются халькохромиты меди [Белов К.П., Третьяков Ю.Д. и др. "Магнитные полупроводниковые халькогенидные шпинели", М., изд-во МГУ, 1981, с.279.], обладающие температурой магнитного упорядочения (температура Кюри) выше комнатной. Эти халькохромиты характеризуются тем, что они кристаллизуются в кубической сингонии с кристаллической структурой типа шпинели. Данные халькохромиты могут быть получены многократной прокалкой при соответствующих количествах элементарных веществ в эвакуированных кварцевых ампулах.

К недостаткам описанных выше халькохромитов меди относится то, что они не могут быть использованы при создании элементов памяти, поскольку не обладают полупроводниковой проводимостью, что не позволяет при использовании их в электронных приборах применять для их управления одновременно электрическое и магнитное поле.

Известен ферримагнитный полупроводниковый материал - тетрателлуридтрихрома и железа, имеющий температуру Кюри выше комнатной (RU 2142521, БИ 34, 1999 г.).

Этот материал обладает одновременно полупроводниковыми и ферримагнитными свойствами и содержит в твердом растворе дителлурид железа, однако к его недостаткам относятся:

- ферримагнитные свойства, а не ферромагнитные;

- низкая температура Кюри.

Кроме того, тетрателлуридтрихрома и железа представляет собой твердый раствор, что не обеспечивает стабильные эксплуатационные характеристики полупроводникового материала.

Известен ферромагнитный полупроводниковый материал In7Сr6Те16 (RU 2180316, БИ 7, 2002) с высокой (330 К) температурой Кюри. К недостаткам материала относятся высокая энергоемкость синтеза и недостаточно высокая температура Кюри.

Технической задачей является получение ферромагнитных полупроводниковых материалов со значительно более высокой температурой магнитного упорядочения.

Ближайшим техническим решением поставленной задачи является тройной теллурид индия и хрома состава In9Cr2Te12 (Конешова Т.И. и др. Взаимодействие в системе In-Cr-Te по разрезу InTe-Сr2Те3. Журнал неорганической химии, 1999, т.44, 10, с.1734-1737). Температурная зависимость намагниченности указанного состава указывает на то, что материал является ферромагнетиком с аномально высокой температурой Кюри, равной 693 К.

К недостаткам In9Сr2Те12 относятся, как и в предыдущем случае, высокая энергоемкость синтеза (950oС в течение 170 ч), недостаточно высокая температура Кюри, высокая стоимость исходных реагентов.

Целью изобретения является изыскание относительно дешевого ферромагнитного полупроводникового материала с более высокой температурой Кюри, получение которого требует меньших энергозатрат.

Указанная цель достигается тем, что предлагается ферромагнитный полупроводниковый материал с высокой температурой Кюри, включающий железо, халькоген и индий, представляющий собой тройное соединение теллурида индия и железа состава InFеТе3.

Тройной теллурид индия и железа получают путем взаимодействия стехиометрических количеств в эвакуированной кварцевой ампуле при температуре 600oС в течение 170 ч с последующим отжигом при 600oС в течение 800 ч. Выход поликристаллического продукта 99.9%.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что ферромагнитные материалы представляют собой тройные соединения индия, железа и теллура при вышеуказанном соотношении компонентов.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример

Тройной теллурид индия и железа InFeTe3 имеет инконгруэнтный характер плавления и кристаллизуется в кубической сингонии.

Навески 0,2075 г индия, 0,1009 г железа и 0,6916 г теллура (что соответствует стехиометрическому составу тройного теллурида индия и железа, содержащего 50 мол. % FeTe2 и 50 мол.% InTe) загружают в кварцевые ампулы. Ампулы откачивают до остаточного давления 210-3 Па, отпаивают и помещают в печь, температуру которой медленно (20 град/ч) повышают до 600oС и выдерживают при этой температуре 170 ч, затем медленно охлаждают до комнатной. После синтеза образцы растирают в агатовой ступке, вновь загружают в кварцевые ампулы, которые затем откачивают, отпаивают и отжигают при 600oС 800 ч. Выход тройного теллурида индия и железа составляет 0.9990 г (99.9%).

Параметры полученной фазы контролируют по данным дифференциально-термического анализа и рентгенофазового анализа (на рентгенограмме отсутствовали линии, характерные для InTe и FеТе2, а также линии, характерные для In, Те и Fe). Эти данные свидетельствуют о том, что полученный тройной теллурид индия и железа однофазен.

Температурная зависимость намагниченности () тройного теллурида индия и хрома состава InFеТе3 свидетельствует о том, что полученные образцы являются ферромагнетиками с аномально высокой температурой Кюри (ТC), равной 773 К, что более чем в три раза превышает значения ТC для FeTe2. Кроме того, тройной теллурид индия и железа обладает полупроводниковыми свойствами, что установлено по температурной зависимости удельного сопротивления () при различных температурах.

Уникальное сочетание полупроводниковых и ферромагнитных свойств в сочетании с относительно небольшой энергоемкостью синтеза и дешевизной за счет наличия железа делает InFeTe3 перспективным материалом для широкого практического использования. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Ферромагнитный полупроводниковый материал с высокой температурой Кюри, включающий железо, халькоген и индий, представляющий собой тройное соединение теллурида индия и железа состава InFeTe3.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru