Thermal Annealing as a Means of Controlling the Properties of Magnetic Semiconducting Selenide Spinels

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Single crystals of Hg1–хCdxCr2Se4 solid solutions with the normal spinel structure have been prepared via thermal annealing and characterized by X-ray microanalysis. Thermal annealing is a viable alternative to a previously proposed method: flux growth with CdCl2 as a solvent. Doping of the solid solutions with gallium and/or gallium selenide has been shown to ensure a considerable increase in the Curie temperature of the material.

About the authors

T. K. Menshchikova

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: mbrekh@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

A. E. Baranchikov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: eg_ilin@mail.ru
119991, Moscow, Russia

K. S. Nikonov

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: mbrekh@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

L. A. Vaimugin

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: mbrekh@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

O. E. Myslitskii

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: mbrekh@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

M. N. Brekhovskikh

Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: mbrekh@igic.ras.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Shabunina G.G., Busheva E.V., Vasilev P.N., Efimov N.N. Magnetic Properties of a Solid Solution Fe1–xAgxCr2S4 (0 < x < 0.2) // Magnetochemistry. 2022. V. 112. № 8. P. 1–9. https://doi.org/10.3390/magnetochemistry8100112
  2. Аминов Т.Г., Кирдянкин Д.И., Шабунина Г.Г., Мыслицкий О.Е., Новоторцев В.М. Магнитная фазовая диаграмма твердых растворов Fe1–xZnxCr2S4 // Конденс. среды и межфаз. границы. 2012. Т. 14. № 4. С. 405–411.
  3. Антонов А.В., Никифоров К.Г., Бондаренко Г.Г. Спинтронные наноструктуры на основе халькогенидных шпинелей // Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине: тр. XI межвуз. науч. школы молодых специалистов. М.: КДУ, 2009. С. 1–7.
  4. Fedorov V.A., Kesler Ya.A., Zhukov E.G. Magnetic Semiconducting Chalcogenide Spinels: Preparation and Physical Chemistry // Inorg. Mater. 2003. V. 39. Suppl. № 2. P. 68–88.
  5. Федоров В.А., Жуков Э.Г., Левшин В.А., Кеслер Я.А., Полуляк Е.С. Магнитные полупроводники со структурой шпинели – материалы электронной техники // Фундаментальные науки – народному хозяйству. М.: Наука, 1990. С. 230–231.
  6. Vinogradova G.I., Veselago V.G., Ansina L.V., Glushkov M.V., Zhukov E.G. Magnetic Semiconductor C-dCr2Se4 and HgCr2Se4 // ICSS`2002. Programm in abstract “B”. 38. Zacopane. (Poland). 14–18.10.2002. P. 166.
  7. Кулатов Э.Т., Успенский Ю.А., Халилов С.В. Микроскопический расчет оптических и магнитооптических свойств хромовых халькогенидных шпинелей // Кр. сообщ. по физике ФИАН. 1999. № 5. С. 46–51.
  8. Mersal A.M., Alkhaldi H., Mustafa G.M., Mahmood Q., Mera A., Bouzgarrou S., Badawi A., Shaltout A.A., Boman J., Amin M.A. Study of Half Metallic Ferromagnetism and Thermoelectric Properties of Spinel Chalcogenides BaCr2X4 (X = S, Se, Te) for Spintronic and Energy Harvesting // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 18. P. 2831–2841. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.03.175
  9. Khalid M., Iqbal M.W., Asghar M., Noor N.A., Mustafa G.M., Ramay S.M. Exchange Mechanism, Ferromagnetic and Transport Characteristics of Mg-Based Spinel Chalcogenides for Spintronic Applications // Eur. Phys. J. Plus. 2022. V. 137. № 1. P. 1–11. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-021-02218-w
  10. Виноградова Г.И., Анзина Л.В., Веселаго В.Г., Глушков М.В., Менщикова Т.Н., Жуков Э.Г. Усиление ферромагнитного обмена в магнитных полупроводниках CdCr2Se4 и HgCr2Se4 // Электрон. журн. “Исследовано в России”. 2004. № 7. С. 2240–2248.
  11. Виноградова Г.И., Анзина Л.В., Веселаго В.Г., Глушков М.В., Менщикова Т.К., Жуков Э.Г. Влияние носителей заряда на магнитные свойства ферромагнитного полупроводника CdCr2Se4 // ФТТ. 2007. Т. 49. № 5. С. 865–869.
  12. Телегин А.В., Сухоруков Ю.П., Федоров В.А., Менщикова Т.К., Кругликов Н.А. Магнитоотражение света в твердых растворах халькогенидной шпинели // Междунар. журн. прикл. и фундам. исслед. 2015. № 12. С. 444–448.
  13. Веселаго В.Г., Виноградова Г.И., Гармонов А.А., Рудов С.Г., Жуков Э.Г., Курбанклычев И., Левшин В.А. Фотоиндуцированное увеличение намагниченности в области фазового перехода в ферромагнитных полупроводниках CdCr2Se4 и HgCr2Se4 // Журн. эксперим. и теорет. физики. 1990. Т. 97. № 2. С. 559–565.
  14. Бельский Н.К., Веселаго В.Г., Виноградова Г.И., Губская Г.Ф., Жуков Э.Г., Менщикова Т.К., Очертянова Л.И., Федоров В.А. Нестехиометрия тетраселенида дихрома-кадмия и фотоферромагнитный эффект // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. 1986. Т. 22. № 7. С. 1210–1212.
  15. Менщикова Т.К., Бельский Н.К., Валиханова Н.Х., Виноградова Г.И., Гаврилова М.М., Губская Г.Ф., Жуков Э.Г., Веселаго В.Г., Федоров В.А. Чистота исходных веществ и фотоферромагнитный эффект в тетраселениде дихрома-кадмия // Высокочистые вещества. 1991. № 6. С. 36–41.
  16. Жуков Э.Г., Менщикова Т.К., Очертянова Л.И., Федоров В.А. Взаимодействие в системе HgCr2Se4–CdCl2 // Неорган. материалы. 2006. Т. 42. № 9. С. 1050–1052.
  17. Голант К.М., Махоткин В.Е., Веселаго В.Г. Об определении точки Кюри ферромагнетиков по температурной зависимости динамической магнитной проницаемости // ФТТ. 1975. Т. 17. № 8. С. 2279–2281.
  18. Тархов Д.А., Виноградова Г.И., Веселаго В.Г., Менщикова Т.К., Губская Г.Ф., Жуков Э.Г. Повышение температуры Кюри CdCr2Se4 при легировании галлием // Неорган. материалы. 1994. Т. 30. № 4. С. 484–488.
  19. Виноградова Г.И., Анзина Л.В., Менщикова Т.К., Федоров В.А. Термический отжиг – способ управления свойствами магнитного полупроводника CdCr2Se4 // Неорган. материалы. 2019. Т. 55. № 11. С. 1156–1161. https://doi.org/10.1134/S0002337X19110150
  20. Петьков В.И., Грудзинская К.Ю. Изоморфизм. Твердые растворы. Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского госуниверситета, 2010. 144 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (697KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Т.К. Менщикова, А.Е. Баранчиков, К.С. Никонов, Л.А. Ваймугин, О.Е. Мыслицкий, М.Н. Бреховских

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».