Dependencia de la temperatura de los cambios de volumen de Cr-Te-Se con diferentes composiciones. Crédito:ZHENG Xinqi
Los investigadores utilizaron un difractómetro de rayos X de temperatura variable (XRD) en la instalación de alto campo magnético estable de China (SHMFF) de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei y han encontrado una gran expansión térmica lineal negativa en los compuestos intermetálicos de Cr-Se-Te. Esta investigación fue publicada en Química Inorgánica .
Generalmente, la mayoría de los materiales se expanden con el calentamiento y se contraen con el enfriamiento. Sin embargo, hay algunos materiales que exhiben contracción al calentarse en lugar de expandirse, la llamada expansión térmica negativa (NTE).
En décadas recientes, Los materiales NTE han atraído gran atención porque pueden usarse para controlar el coeficiente de expansión cuando se combinan con los materiales de expansión térmica positiva. De este modo, incluso se pueden realizar materiales de expansión térmica cero, cuyo volumen es independiente de la temperatura. Debido a importantes aplicaciones en la industria aeroespacial, partes de maquinaria, placas de circuito impreso, y espejos ópticos de alta precisión, Los materiales NTE se han investigado exhaustivamente.
El compuesto intermetálico magnético CrTe posee una alta temperatura de Curie (Tc) de aproximadamente 340 K, variando con diferentes cantidades de vacantes de Cr. CrTe puede mantener su estructura de tipo NiAs solo cuando la fracción atómica de Te está entre 52,4% y 53,3%, indicando que es necesario que la vacante de Cr mantenga la estructura de tipo NiAs. Su parámetro de celosía se desvía de la ley de expansión térmica normal, junto con un NTE obvio de volumen en el rango de temperatura cercano a Tc.
Recientemente, Se ha encontrado que la correlación entre los parámetros de la red y las propiedades magnéticas se origina en el fuerte enlace de mezcla entre los átomos de Cr y Te vecinos más cercanos.
En este trabajo, los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología, Beijing y la Universidad de Pekín investigaron las propiedades de NTE sustituyendo Te con Se, que podría modular eficazmente las propiedades NTE.
Con la ayuda de XRD en SHMFF, fue capaz de detectar con precisión la variación de la constante de red en los compuestos de Cr-Te-Se. "Se obtuvo un gran NTE lineal en CrTe magneto elástico 1 - X Se X compuestos de x =0 ax =0,15, y el rango de temperatura NTE también se amplió por la sustitución, "dijo Zhang Xinqi, primer autor de este artículo, también es profesor asociado de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing.
"También analizamos la relación entre NTE sintonizable y propiedades magnéticas, y el NTE en CrTe 1 - X Se X Se demostró que los compuestos se originan a partir del efecto magnetovolumen. Estos resultados son significativos para comprender los mecanismos NTE, ", dijo Zhang Xinqi.
