×
20.01.2018
218.016.0fa4

МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при создании магниточувствительных диодных структур, магнитных переключателей и сенсоров магнитных полей на основе ферромагнитного композита. Магниточувствительный композит состоит из индия, сурьмы и марганца и представляет собой двухфазную систему, отвечающую формуле (InSb)(MnSb), где x=0,04-0,1. Указанная система получена термической обработкой антимонида индия и антимонида марганца при температуре от 550 до 800°C. Изобретение позволяет получить магниточувствительный композит с высоким значением магнитосопротивления в магнитных полях от 0,15 Тл за счет повышенного содержания антимонида марганца и высокими значениями температуры Кюри от 540 до 570 К. 1 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области неорганической химии, а конкретно к созданию новых композиционных материалов, состоящих из полупроводника антимонида индия и ферромагнетика антимонида марганца, которые могут найти применение для создания магниточувствительных диодных структур, магнитных переключателей и сенсоров магнитных полей на основе ферромагнитного композита.

Уровень техники

Известна гетероструктура на основе композиционного материала, состоящего из арсенида индия и арсенида марганца [Ferromagnetic semiconductor InMnAs layers grown by pulsed laser deposition on GaAs, Yu.A. Danilov, A.V. Kudrin, O.V. Vikhrova, B.N. Zvonkov, Yu.N. Drozdov, M.V. Sapozhnikov, S. Nicolodi, E.R. Zhiteytsev, N.M. Santos, M.C. Carmo, N.A. Sobolev // J. Phys. D: Appl. Phys. 42 (2009) 035006 (5pp)].

Недостатком указанного композиционного материала является низкая температура Кюри, не превышающая 27°С, что обусловлено присутствием арсенида марганца, обладающего относительно низкой температурой Кюри. Указанный недостаток не позволяет использовать его для изготовления изделий, работающих в коммерческом температурном диапазоне (от 0 до +70°С).

Известна также гетероструктура на основе разбавленного магнитного полупроводника InMnSb на подложке антимонида индия [Spin-dependent magnetotransport in а р-InMnSb/n-InSb magnetic semiconductor heterojunction, J.A. Peters, N. Rangaraju, C. Feeser, B.W. Wessels // APPLIED PHYSICS LETTERS 98, 193506, 2011]. Недостатком указанной гетероструктуры является то, что разбавленный магнитный полупроводник не обладает высокой чувствительностью в слабом магнитном поле.

Наиболее близкими по технической сущности являются известные тонкие пленки разбавленного магнитного полупроводника In1-xMnxSb, где х=0,02 и 0,035 [Magnetotransport properties of InMnSb magnetic semiconductor thin films, J.A. Peters, N.D. Parashar, N. Rangaraju, B.W. Wessels // Phys. Rev. В 82, 205207 (2010)].

Недостатком ближайшего аналога является относительно низкое значение магнитосопротивления при комнатной температуре из-за относительно низкого содержания антимонида марганца, что делает применение таких структур малоэффективным.

Свойства разбавленных магнитных полупроводников определяется тем, что d-элемент (Мn) входит в состав кристаллической решетки полупроводника с образованием однородной по составу гомогенной фазы, а это не позволяет в принципе достичь содержания антимонида марганца выше указанного 0,035.

Раскрытие изобретения

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание композита с повышенным содержанием антимонида марганца для достижения высоких значений магнитосопротивления.

Технический результат достигается за счет того, что предложен магниточувствительный композит, состоящий из индия, сурьмы и марганца и представляющий собой двухфазную систему, отвечающую формуле (InSb)1-x(MnSb)x, где х=0,04-0,1, и полученную термической обработкой указанных компонентов при температуре от 550 до 800°С.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предложена двухфазная система, отвечающая формуле (InSb)1-x(MnSb)x, где х=0,04-0,1. Выбор диапазона мольных соотношений состава композита обусловлен тем, что при содержании антимонида марганца менее 0,04 наблюдается недостаточно высокое магнитосопротивление композита в низких магнитных полях, а при содержании антимонида марганца выше 0,1 происходит образование перколяционных кластеров, что также приводит к снижению магнитосопротивления композита.

Температура термической обработки определяется тем, что при температуре ниже 550°С двухфазная система InSb - MnSb, находится в твердой фазе, а при температуре выше 800°С происходит разложение антимонида марганца с образованием дополнительных фаз.

Предложенная гетерогенная двухфазная система InSb - MnSb имеет относительно более высокое содержанием антимонида марганца, а это позволяет достичь высокого значения магнитосопротивления в слабых магнитных полях.

Заявляемый композит получали следующим образом.

Навески антимонида индия от 0,96 до 0,90 моль и антимонида марганца от 0,04 до 0,10 моль подвергали термической обработке при температуре от 550 до 800°С. Получали композит (InSb)1-x(MnSb)x, где х = от 0,04 до 0,1, магнитосопротивление пленки которого достигало 900% при магнитном поле 0,15 Тл и температуре 300 К.

Определения температуры Кюри во всех заявленных составах композита показали значения от 540 до 570 К.

Ниже приведен пример, иллюстрирующий промышленную применимость заявленного технического решения.

0,93 моля антимонида индия и 0,07 моля антимонида марганца сплавляли при температуре 800°С до образования однородного расплава. Расплав охлаждали до комнатной температуры. Полученный продукт использовался в качестве мишени для нанесения тонкой пленки композита на монокристаллическую подложку антимонида индия.

Композит (InSb)0,93(MnSb)0,07 наносили на подлодку методом распыления лазерным излучением.

Свойство полученной диодной структуры поясняется на прилагаемом чертеже, где приведена вольт-амперная характеристика диодной структуры при температуре 300 К, в которой в качестве магнитного слоя используется (InSb)1-x(MnSb)x при х=0,07. Кривая 1 отвечает измерению при напряженности магнитного поля 0 Тл; кривая 2 отвечает измерению при напряженности магнитного поля 0,15 Тл, в плоскости гетероперехода, магнитосопротивление диодной структуры составило 600%. Кривая 3 отвечает измерению при напряженности магнитного поля 0,15 Тл, перпендикулярно плоскости гетероперехода, магнитосопротивление диодной структуры составило 900%.

Таким образом, данное изобретение позволяет получать магниточувствительный композит, с более высокими значениями температуры Кюри от 540 до 570 К и более высоким, до 900%, магнитосопротивлением в магнитных полях от 0,15 Тл, нежели у известных аналогов.

Магниточувствительный композит, состоящий из индия, сурьмы и марганца и представляющий собой двухфазную систему, отвечающую формуле (InSb)(MnSb), где x=0,04-0,1, и полученную термической обработкой указанных компонентов при температуре от 550 до 800°C.
МАГНИТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ КОМПОЗИТ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 59.
27.07.2013
№216.012.59d6

Противогололедная композиция

Изобретение относится к области разработки противогололедных реагентов и может быть использовано для борьбы с гололедом на дорожных и аэродромных покрытиях. Противогололедная композиция состоит из реагента на основе нитрата металла, содержащего либо гранулированный обезвоженный нитрат кальция,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488619
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e1e

Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством

Изобретение относится к контролю качества автомобильного бензина. Содержание монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством определяют по его цветовому переходу после контактирования с пробой анализируемого бензина. В качестве индикатора используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489715
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.691e

Композиционный катодный материал

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства катодного материала литий-ионных аккумуляторных батарей для питания портативной электроники, электроинструмента, электротранспорта. Предложен композиционный катодный материал, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492557
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.01.2014
№216.012.9426

Способ получения стабилизированного водного золя нанокристаллического диоксида церия, допированного гадолинием

Изобретение относится к технологии производства наноматериалов для получения оксидных топливных элементов, тонких покрытий, пленок, обладающих высокой ионной проводимостью. Способ включает приготовление водного раствора солей церия и гадолиния, в котором суммарная концентрация редкоземельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503620
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.03.2014
№216.012.ae90

Способ получения проницаемого ионообменного материала

Изобретение относится к способу получения проницаемого ионообменного материала, который может быть использован в качестве сырья для изготовления мембран, пленок, гранул и модифицирующих покрытий, обладающих ионообменными свойствами и способностью к быстрому переносу ионов. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510403
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.06.2014
№216.012.d926

Реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521368
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da39

Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов

Изобретение относится к области синтеза оксидов металлов простого и сложного состава, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами, в виде тонких наноструктурированных покрытий на поверхности изделий различной формы. Способ заключается в том, что готовят спиртовой раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521643
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.eed0

Способ получения фторидных стекол с широким ик диапазоном пропускания

Изобретение относится к технологии получения фторидных хлор- и бромсодержащих стекол с широким ИК-диапазоном пропускания и повышенной прозрачностью. Способ получения фторидных стекол включает плавление шихты из исходных компонентов в инертной атмосфере в платиновом или углеродном тигле с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526955
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.efe9

Композиционная ионообменная мембрана

Изобретение относится к технологии изготовления композиционных ионообменных мембран, обладающих свойством селективности сорбции или переноса нитрат-аниона. Предложена композиционная ионообменная мембрана, характеризующаяся повышенной подвижностью нитрат-анионов и повышенной константой ионного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527236
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.05.2015
№216.013.48d9

Борсодержащий нейтронозащитный материал

Изобретение относится к нейтронозащитным материалам и может быть использовано, в частности, при капсулировании радиоактивных отходов, при создании защитных щитов. Борсодержащий материал с деформационной устойчивостью ΔL/L=3,0÷7,5% при 600°С получают взаимодействием силиката натрия NaO(SiO) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550156
Дата охранного документа: 10.05.2015
Показаны записи 1-10 из 35.
27.07.2013
№216.012.59d6

Противогололедная композиция

Изобретение относится к области разработки противогололедных реагентов и может быть использовано для борьбы с гололедом на дорожных и аэродромных покрытиях. Противогололедная композиция состоит из реагента на основе нитрата металла, содержащего либо гранулированный обезвоженный нитрат кальция,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488619
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e1e

Способ определения монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством

Изобретение относится к контролю качества автомобильного бензина. Содержание монометиланилина в автомобильном бензине индикаторным тестовым средством определяют по его цветовому переходу после контактирования с пробой анализируемого бензина. В качестве индикатора используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489715
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.691e

Композиционный катодный материал

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства катодного материала литий-ионных аккумуляторных батарей для питания портативной электроники, электроинструмента, электротранспорта. Предложен композиционный катодный материал, состоящий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492557
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.01.2014
№216.012.9426

Способ получения стабилизированного водного золя нанокристаллического диоксида церия, допированного гадолинием

Изобретение относится к технологии производства наноматериалов для получения оксидных топливных элементов, тонких покрытий, пленок, обладающих высокой ионной проводимостью. Способ включает приготовление водного раствора солей церия и гадолиния, в котором суммарная концентрация редкоземельных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503620
Дата охранного документа: 10.01.2014
27.03.2014
№216.012.ae90

Способ получения проницаемого ионообменного материала

Изобретение относится к способу получения проницаемого ионообменного материала, который может быть использован в качестве сырья для изготовления мембран, пленок, гранул и модифицирующих покрытий, обладающих ионообменными свойствами и способностью к быстрому переносу ионов. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510403
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.06.2014
№216.012.d926

Реагентная индикаторная трубка на основе хромогенных дисперсных кремнеземов

Изобретение относится к аналитической химии, конкретно к химическим индикаторам на твердофазных носителях, и может быть использовано для экспрессного определения металлов в водных средах и бензинах с помощью реагентных индикаторных трубок на основе хромогенных дисперсных кремнеземов. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521368
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da39

Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов

Изобретение относится к области синтеза оксидов металлов простого и сложного состава, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами, в виде тонких наноструктурированных покрытий на поверхности изделий различной формы. Способ заключается в том, что готовят спиртовой раствор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521643
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.08.2014
№216.012.eed0

Способ получения фторидных стекол с широким ик диапазоном пропускания

Изобретение относится к технологии получения фторидных хлор- и бромсодержащих стекол с широким ИК-диапазоном пропускания и повышенной прозрачностью. Способ получения фторидных стекол включает плавление шихты из исходных компонентов в инертной атмосфере в платиновом или углеродном тигле с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526955
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.efe9

Композиционная ионообменная мембрана

Изобретение относится к технологии изготовления композиционных ионообменных мембран, обладающих свойством селективности сорбции или переноса нитрат-аниона. Предложена композиционная ионообменная мембрана, характеризующаяся повышенной подвижностью нитрат-анионов и повышенной константой ионного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527236
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.05.2015
№216.013.48d9

Борсодержащий нейтронозащитный материал

Изобретение относится к нейтронозащитным материалам и может быть использовано, в частности, при капсулировании радиоактивных отходов, при создании защитных щитов. Борсодержащий материал с деформационной устойчивостью ΔL/L=3,0÷7,5% при 600°С получают взаимодействием силиката натрия NaO(SiO) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550156
Дата охранного документа: 10.05.2015
+ добавить свой РИД