Теоретическое предсказание и экспериментальный поиск новых ферромагнитных сплавов Гейслера на основе MnNi

Создание и изучение новых сплавов Гейслера – быстро развивающаяся область физики конденсированного состояния. Привлекает внимание парадоксальность их свойств – среди представителей сплавов Гейслера есть ферромагнитные соединения, в составе которых нет ни одного ферромагнитного металла; полупроводниковые соединения, составленные только из металлов; есть в этом семействе полуметаллы, топологические изоляторы, мультиферроики и т.д. Особое внимание привлекают сочетания фазовых превращений, например, в семействе Ni2+xMn1-xGa при различных составах (x = 0 ... 0,36) наблюдаются в разнообразных комбинациях: точка Кюри, термоупругое мартенситное превращение из кубической аустенитной фазы в тетрагональную мартенситную, сложная цепочка структурных переходов в модулированные структурные фазы (5M и 7M, 10M и 14M). В патентной литературе по сплавам Гейслера сделано множество предложений по их применениям от микросистемной техники и альтернативной энергетики до спинтроники и антивибрационных покрытий. В данном проекте предполагается предпринять поиск новых сплавов с сочетанием ферромагнетизма, полуметаллических и полупроводниковых свойств. Наибольшее внимание будет уделено сплавам из семейства Mn2NiX (X= Ga, In, Sn, Sb) c обратной гейслеровой структурой, а также полугейслеровым сплавам MnNiZ (Z = As, Ge, Si) – оба семейства на основе марганца, с которым, как известно, может быть связано высокое значение магнитного момента. Особенность проекта заключается в том, что теоретические исследования и предсказания свойств сплавов будут проводиться параллельно с их синтезом и термомеханической обработкой. Экспериментальное изучение физических и функциональных свойств новых сплавов будет проводиться с применением оригинальных методов, разработанных авторами проекта. В случае успеха проекта, новые материалы, сочетающие высокое значение магнитного момента, слабую проводимость и полуметаллические свойства, найдут применения в новой элементной базе микроэлектроники, микромеханике, магнитокалорических твердотельных холодильниках и спинтронике.