Алюминотермический синтез MnSi и MnSi1.73: термоэлектрические и магнитные свойства
Сычев А.Е.1, Силяков С.Л.1, Сивакова А.О.1, Морозов Ю.Г.1, Карпов А.В.1
1Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия

Email: sivakovaalina@yandex.ru
Поступила в редакцию: 9 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 8 сентября 2025 г.
Принята к печати: 15 сентября 2025 г.
Выставление онлайн: 9 декабря 2025 г.
Представлены результаты исследования синтеза силицидов марганца MnSi и MnSi1.73 с использованием алюминотермического восстановления оксидов металлов. Проведено изучение термоэлектрических и магнитных свойств полученных соединений. Термоэлектрические измерения показали, что образец состава MnO2+Si+Al обладает дырочной проводимостью, коэффициентом Зеебека S=30 μV/K при температуре 400 K и электросопротивлением rho=290 μΩ· cm при температуре 1100 K. Сплавы демонстрируют выраженные ферромагнитные свойства. Намагниченность насыщения σs сплава MnSi соответствует величине ~ 0.5 μB (магнетон Бора) на атом Mn. Ключевые слова: коэффициент Зеебека, термоэлектрический сплав, магнитные свойства, алюминотермический синтез.
- A.M. Tishin, Y.I. Spichkin, The magnetocaloric effect and its applications (CRC Press, Boca Raton, 2003). DOI: 10.1201/9781420033373
- C.-H. Lee, H.-H. Chin, K.-Y. Zeng, Y.-J. Chang, A.-C. Yeh, J.-W. Yeh, S.-J. Lin, C.-C. Wang, U. Glatzel, E.-W. Huang, Front. Mater., 9, 824285 (2022). DOI: 10.3389/fmats.2022.824285
- Z. Wang, Y. Wu, Y. He, Int. J. Mod. Phys. B., 18 (1), 87 (2004). DOI: 10.1142/S0217979204023702
- Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник, под общ. ред. Н.П. Лякишева (Машиностроение, М., 1996), т. 1--3
- L. Zhang, D.G. Ivey, Int. J. Mater. Res., 6, 1518 (1991). DOI: 10.1557/JMR.1991.1518
- A.R. Sarkisyan, S.K. Dolukhanyan, I.P. Borovinskaya, Powder Metall. Met. Ceram., 17, 424 (1978). DOI: 10.1007/BF00795793
- V.A. Gorshkov, P.A. Miloserdov, D.D. Titov, V.I. Yukhvid, Yu.F. Kargin, Inorg. Mater. Appl. Res., 10, 473 (2019). DOI: 10.1134/S2075113319020138
- Ю.М. Кузнецов, М.В. Дорохин, И.Л. Калентьева, А.В. Здоровейщев, П.Б. Демина, И.В. Ерофеева, В.Н. Трушин, М.С. Болдин, Е.А. Ланцев, ФТП, 58 (7), 376 (2024). DOI: 10.61011/FTP.2024.07.59181.6350H [Yu.M. Kuznetsov, M.V. Dorokhin, I.L. Kalentyeva, A.V. Zdoroveyshchev, P.B. Demina, I.V. Erofeeva, V.N. Trushin, M.S. Boldin, E.A. Lancev, Semiconductors, 58 (7), 345 (2024). DOI: 10.61011/SC.2024.07.59543.6350H]
- Program for thermodynamics equilibrium calculations THERMO " [Электронный ресурс]. https://ism.ac.ru/thermo/
- https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp- 1431?chemsys=Mn-Si\#how_to_cite
- Н.И. Коуров, В.В. Марченков, А.В. Королев, Л.А. Сташкова, С.М. Емельянова, H.W. Weber, ФТТ, 57 (4), 684 (2015). [N.I. Kourov, V.V. Marchenkov, A.V. Korolev, L.A. Stashkova, S.M. Emel'yanova, H.W. Weber, Phys. Solid State, 57 (4), 700 (2015). DOI: 10.1134/S1063783415040149]
- M. Bolduc, C. Awo-Affouda, A. Stollenwerk, M.B. Huang, F.G. Ramos, G. Agnello, V.P. LaBella, Phys. Rev. B, 71, 033302 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevB.71.033302
- А.А. Повзнер, А.Г. Волков, М.А. Черникова, ФТТ, 65 (12), 2243 (2023). DOI: 10.61011/FTT.2023.12.56769.189 [A.A. Povzner, A.G. Volkov, M.A. Chernikova, Phys. Solid State, 65 (12), 2151 (2023). DOI: 10.61011/PSS.2023.12.57688.189]
- O.V. Belousova, I.D. Kovalev, A.E. Sytschev, Eurasian Chem.-Technol. J., 21 (4), 347 (2019). DOI: 10.18321/ectj892
- В.В. Рыльков, С.Н. Николаев, К.Ю. Черноглазов, Б.А. Аронзон, К.И. Маслаков, В.В. Тугушев, Э.Т. Кулатов, И.А. Лихачев, Э.М. Пашаев, А.С. Семисалова,Н.С. Перов, А.Б. Грановский, Е.А. Ганьшина, О.А. Новодворский, О.Д. Храмова, Е.В. Хайдуков, В.Я. Панченко, Письма в ЖЭТФ, 96 (4), 272 (2012). [V.V. Rylkov, S.N. Nikolaev, K.Yu. Chernoglazov, B.A. Aronzon, K.I. Maslakov, V.V. Tugushev, E.T. Kulatov, I.A. Likhachev, E.M. Pashaev, A.S. Semisalova, N.S. Perov, A.B. Granovskii, E.A. Gan'shina, O.A. Novodvorskii, O.D. Khramova, E.V. Khaidukov, V.Ya. Panchenko, JETP Lett., 96, 255 (2012). DOI: 10.1134/S0021364012160114]
- V.N. Men'shov, V.V. Tugushev, S. Caprara, E.V. Chulkov, Phys. Rev. B, 83, 035201 (2011). 8.79 DOI: 10.1103/PhysRevB.83.035201