Ferrimagnetismus des Mn4N und einiger Mischkristalle des Mn4N1)

Abstract

Abstract Das niedrige magnetische Moment des Mn4N von 1,2 Bohrschen Magnetonen, der Verlauf der Sättigungsmagnetisierung im reduzierten Diagramm und der Verlauf der paramagnetischen Suszeptibilität oberhalb des Curie‐Punktes lassen darauf schließen, daß in Mn4N Ferrimagnetismus (nicht kompensierter Antiferromagnetismus) vorliegt. Es wurden vier Präparatreihen, von dem Mn4N ausgehend, hergestellt: Präparate mit Fehlstellen im Stickstoffteilgitter Mn4N1–x□x, Carbonitride Mn4N1–xCx, Mischkristalle mit Kupfer Mn4–xCuxN1–x/4□x/4 und mit Zink Min4–xZnxN1–x/4□x/4. Die Gitterkonstanten der Lückenpräparate nehmen mit der Zahl der Leerstellen ab, die Gitterkonstanten der anderen Präparate sind im wesentlichen übereinstimmend. Kupfer und Zink werden nur auf der Punktlage 000 eingebaut. Die Curie‐Punkte der Lückenpräparate und der Carbonitride steigen, die der kupfer‐ und zinkhaltigen Präparate fallen mit steigender Konzentration. Die Sättigungsmagnetisierung und die magnetischen Momente nehmen bei den Lückenpräparaten stark, bei den Carbonitriden schwacher ab, bei kupfer‐ und zinkhaltigen Präparaten nehmen sie zunächst ab und steigen bei höheren Konzentrationen wieder an. Größe und Verlauf der magnetischen Momente finden ihre Erklärung durch ferrimagnetische Kopplung der Atommomente. Ein Untergitter enthält das Manganatom in der Punktlage 000 (gegebenenfalls ersetzt durch Cu oder Zn) und ein Mangan der Flächenmieten; das andere Untergitter enthält die beiden anderen Manganatome der Flächenmitten. Die Curietemperaturen der untersuchten Präparate sind, soweit diese in ihren Gitterdimensionen übereinstimmen, eine lineare Funktion der zweiten Potenz des gemittelten Atommoments.