Вышедшие номера
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.
  1. A.M. Tishin, Y.I. Spichkin, The magnetocaloric effect and its applications (CRC Press, Boca Raton, 2003). DOI: 10.1201/9781420033373
  2. 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
  3. Z. Wang, Y. Wu, Y. He, Int. J. Mod. Phys. B., 18 (1), 87 (2004). DOI: 10.1142/S0217979204023702
  4. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник, под общ. ред. Н.П. Лякишева (Машиностроение, М., 1996), т. 1--3
  5. L. Zhang, D.G. Ivey, Int. J. Mater. Res., 6, 1518 (1991). DOI: 10.1557/JMR.1991.1518
  6. A.R. Sarkisyan, S.K. Dolukhanyan, I.P. Borovinskaya, Powder Metall. Met. Ceram., 17, 424 (1978). DOI: 10.1007/BF00795793
  7. 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
  8. 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]
  9. Program for thermodynamics equilibrium calculations THERMO " [Электронный ресурс]. https://ism.ac.ru/thermo/
  10. https://next-gen.materialsproject.org/materials/mp- 1431?chemsys=Mn-Si\#how_to_cite
  11. 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]
  12. 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
  13. 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]
  14. O.V. Belousova, I.D. Kovalev, A.E. Sytschev, Eurasian Chem.-Technol. J., 21 (4), 347 (2019). DOI: 10.18321/ectj892
  15. 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]
  16. 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