DE1471368A1 - Als Arbeitsmittel zur Energieumwandlung geeignetes ferromagnetisches kristallines Material - Google Patents

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER MORF

Patentanwälte

8 München 27, Pienzenauerstraße 28 Telefon 483225 und 48M15
Telegramme: Chemlndus München

2. September 1968 CR-5567-B (P 28 125)

P 14 71 368. 9 Neue Unterlagen

E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19898, V. St. A,

Als Arbeitsmittel zur Energieumwandlung geeignetes ferromagne- - tiaehes kristallines Material

Die Erfindung betrifft fer '■ > )tisches Material,, das eine maximale Sättlgungeuagnetie·*io&rkeit innerhalb eines begrensten Temperaturbereichs und eine sehr viel kleinere Magnetisler· barkeit bei Temperaturen sowohl oberhalb als auch unterhalb dieses Bereiches besitzt.

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Unterlagen {Art Τ |ΤAbt. 2 Nr. l Satz 3 des Xnderungages. v. 4.9.1967.

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übliche magnetische Substanzen eind durch eine Sättlgun£?raa gnetisierbarkeit gekennzeichnet, die monoton mit stallender Temperatur abnimnto Oberhalb einer Temperatur, die als Curie-Temperatur oder Curie-Punkt bezeichnet v/ird, iet das Ver- " halten dieser Substanzen gleich dem Verhalten einer paramagnetischen Substans, jedoch bei niedriger·« Tw«p#r* tür en, sogar bis herunter zum Siedepunkt von flüssigem Helium und noch darunter, zeigen sie ein ferromagpetisches Verhalten und die Magnetisierbarkeit nimmt kontinuierlich zu, wenn die Temperatur abnimmt. .

In letzter Zeit wurde eine Klasse von ferromagnetische Substanzen entwickelt, die eine maximale Sättigungsmagnetisierburkeit zwischen O⁰K und dem Curie-Punkt der jeweiligen Substanz besitzen₀ Diese Substanzen enthalten wenigstens zwei Ubergangaelemente auo den Gruppen V-B₉ VI-B und VII-B des Periodischen Systems, von denen wenigstens eines aus der ersten Reihe der Übergangso leinen te gewählt ist, sowie wenigstens ein Element der Gruppe V-Ao Biese.Substanzen besitzen Eigenschaften Infolge der·» sie brauchbar für eine Vielzahl von Einrichtungen sind» um verschiedene Energieformen in andere umzuwandeln_β Solche Einrichtungen sind bereits vorgeschlagen worden«

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Die Erfindung betrifft als Arbeitsmittel zur Energieumwandlung geeignetes ferromagnetische· kristallines Material, das dadurch gekenneeiohnet ist, dass es tetragonale Kristallstruktur aufweist, der allgemeinen Formel lytaj, _X%<L entspricht, in der M Eisen, Kobalt, nickel, Kupfer oder Zink, Q Arsen, Antimon und bzw. oder Wismut bedeutet, χ einen Wert von 0,03 bis 1,0 und y einen Wert von 1,0 bis 2,0 hat, und dass es eine maximale Magnetisierbarkeit in eines bestimmten Temperaturbereich und eine wesentlich geringere Magnetisierbarkeit oberhalb und unterhalb dieses Temperaturbereiche aufweist.

Das ferromagnetische Material kann tuaätrlich eines oder mehrere der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium, Kohlenstoff, Silicium, Qermanium, Zinn, Blei, Scandium, Yttrium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Stickstoff und Phosphor in einer Menge bis 25 Atom-S enthalten.

Vie durch die obige Foriael angezeigt ist, iat Mangan ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgei.ia3sen ZuoumraensetzunjTen und liegt in einer Kenge von wenigstens 40 Afccn$ (bezogen auf die gesamte Menge von M₉ Mn und Q) vor- Die Komponente H besteht aus Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer oder Zink» Dabei werden bei Verwendung von Kobalt, Kupfer und Zink besonders brauchbare Zusammensetzungen erhalten und erfindungsgenäss besteht deshalb die Komponente 11 aus einen

ο dieser Metalle Diese Konponente liegt in einer Menge von

0,6 bis 25 Aton$ vor und die Komponente M soYfie das Hangan

^ betragen 60 bis 75 Aton?£ der Gesamtmenge ve η M₉- Mn und Q-,

to Das Periodische Systen_v- auf das in dieser Anmeldung Bezu.T genonnen vrird, ist die Tabelle in Dem ing s ^l Ohenistry"- J hn Viley & Sons, Inc:,'5th ed-, Chaρtor 11.

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Die Komponente Q kann /lroen, Antimon oder \Yisnut eein und liegt in einer Menge von 25 bis 40 Aton^ in der erfindunjsgenüssen Zusammensetzung vor» Antimon oder Arsen werden bevorzugt, da Zusammensetzungen von äusserat wünschenswerten magnetischen Eigenschaften erhalten werden, wenn diese Elemente beteiligt sind. Verbindungen, die 2 Q Elenente, beispielsweise Arsen und Antimon, V/isnut und Antimon oder Arsen und Visrrut,. enthalten, sind ebenfalls brauchbar,

Dt· susttsllohe Bleaent, da· In den neuartigen Zusaneneetsungen

nach dieser Erfindung vorliegen kann, besteh+·· aus einen oder mehreren Elenenten der Gruppen III_B IV oder V-A₉ ausgenooBtn d«r Koeponent« Q, und lUgt in einer Menge von 0 bi· Atoml vor. Unter diesen ergeben die Bleaente Indiue, Blei und Scandiun Zusammensetzungen mit einer naximalen Magnetisierbarkeit' in einen Bereioh, der für viele praktische Anwendungen brauchbar ist und deshalb werden sie gemass der Erfindung bevorzugt- Elenente nit niederer Ordnungszahl, d„ h. Bor, Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor sollen, wenn sie verwendet werden,, eine !!enge von 5 AtonjG nicht überschreiten ο

Aus den vorstehenden Ausführungen wird klar, dass die erfindungsgenüssen Zusammensetzungen so betrachtet werden können,, als ob sie von einer Manganverbindung nit einen Element der Gruppe V-A abgeleitet wären, z, B, von Mr₂Sb, indem ein

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Teil des Mangans durch ein Metall der Ordnungszahl 26 bis ersetzt und wahlweise ein Elenent der Gruppen 111 oder IV oder ein zweites Element der Gruppe V-A zuaatzlich zu oder als teilweiser Ersatz für das Element der Gruppe V-A eingebracht wirdc Hine geringfügige Abweichung von der exakten Stöchioraetrie des Prototyps kann bei diesen Modifikationen der Verbindung von Mangan mit einem Element der Gruppe V-A auftreten«

Besondere ZusannenSetzungen nach der vorliegenden Erfindung sind Mangan-Kupferanttmonid, Hangan-Kobalt-Antinonidp Mangan-Eisen-Arsenid-Antimonidp Mangan-Niokel-Antimonid, Mangan-Kobalt-Arsenid, Mangan-Zink-Arsenid-Antinonidp Mangan-Kobalt-Germanid-Antinonid und IIungan-Kupfer-Indium-Antiomonid<

Viele der neuen Zusammensetzungen nach der Erfindung besitzen eine tetragonale Kristallstruktur und weisen eine maximale Sättigungamagnetisierbarkeit in einem Temperaturbereich-von -150 bis +150⁰C sowie eine Curie-Temperatur über 150⁰G auf» Diene Verbindungen sind In Vorrichtungen zu verwenden, die etwa bei Raumtemperatur arbeiten« Zusammensetzungen mit einer maximalen Sättigungsmagnetisierbarkeit bei sehr nl«drl·» gen Temperaturen können ebenfalls hergestellt werden und sind besonders in Vorrichtungen, wie z« B. Kühleinrichtungen und temperaturenpfindlichen Steuerungen, die bei Temperaturen

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nahe den Siedepunkt des flüssigen Heliums und darunter arbeiten, «u verwenden,, Die Art und Weise, in der die Süttigungsmagnetieierbarkeit eich mit der Temperatur ändert, kann duroh Modifizierung der Zusammensetzung der ferronagnetisehen Subetane gesteuert werden« Die besten Substanzen besitzen einen sehr geringen Itestmagnetismue unterhalb der unteren ferromagnetischen Übergangster.:peratür„

Um das ungewöhnliche uagne fische Verhalten der erfindungegenässen Zusanmenaetzun^en in Abhängigkeit von der Temperätur besser zu verstehen, wird diesee anhand der Abbildung erläutert, in der eine typische Kurve aufgezeichnet ist, die die Abhängigkeit der Süttigungenagnetisierbarkeit von der Teuperatur für eine besondere ferronagnetische Substanz nach der Erfindung darstellt. Eine mehr ins Detail gehende Beschreibung dieaer Hagnetiaierbarkeite-Temperaturlairv· 1st weiter unten in der Beschreibung unter Beispiel 3 » fin· den.

Die neuartigen ferronagnetisehen Zusammensetzungen werden durch Erhitzen von Mischungen der Elenente auf eine Temperatur im Bereich von 600 bis 1400⁰C erhalten. In der Praxis werden Temperaturen von 700 bis 1200⁰C gevöhnllch

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Tenperatüren von wenigstens BiIO⁰C sind in allgemeinen not-» wendig, wenn die Zueannensetzjungen geschmolzen werden sollen

Die Erhitzungezeit iet nicht kritisch, jedoch sollte sie hinreichend sein, un eine vollständige Reaktion der Bestandteile BU ermöglichen<, In den unten aufgeführten Beispielen werden Erhitzunjszeiten bis zu 50 stunden angewandt. Es können jedoch in einigen Fällen, wie z« Bo bei der Herstellung von Zusammensetzungen in Einkrietallform längere" Zeiten nützlich sein.

Die Erhitzung kann bei Atno*pb'irendruck durchgeführt werden, wobei die Reaktiojisteilnehner in einer inerten Gusatmoephilre, wie Zo B. in einer Ileliun- oder Argonatöosph;;re, geschützt werden. In gleicher Weise kann die Reaktion in einen evakuierten Behälter durchgeführt werden. Es ist ebenfalls abglich, hOhere Drück· eis AtnosphUrendruck anzuwenden. Kleine Mengen können leicht dadurch hergestellt werden, dass die Bestandteile in tin Quarerohr eingefüllt werden, das hierauf evakuiert und tttfeecheoleeo wird. In diesen Fall wird die Reaktion unter dem von der Reaktionamieohung bei Reaktipnsteraperatur selbet eetwickeltfn i/*u©"*c stattfinden.

Die Materialien, die fUr die Herstellung von Zuewaaeneetaungen nach dieser Srfinöung verwentet werden, können die Elemente selbst oder deren binäre oder ternare

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Verbindungen sein₉ wie z„ Bo Mangan-Antiraonid, Kupfer-Antinonid, Eisen-Araenid, Indium-Mangan-Legierungen und dergleichen ο Vorzugsweise werden diese Materialien in Form von Pulver oder Granulat verwendet und vor Beginn des Erhitzern* gut durchgenischtn .

Die Ausgangenaterialien werden in solchen relativen Mengen verwendet, dass die resultierende Ilieohung die gewünschten Proportionen von Mangan und der. Komponenten M, Q und Z und de· «u- ■Itiliohen EIe«ent·, wie sie oben definiert wurden» enthält. Diese Proportionen werden voreugawelse ao gewählt, da·· tie Innerhalb der Bereiche vorliegen, die oben aufgeführt wurden_c da Pro dukte_v die aus solchen Misohunge,n hergestellt werden, ein Minimum an Reinigung erfordern, Ks ist jedoch möglich, erfindun^sge;;;isae Produkte aus bestiunten Mischungen herzustellen, die auaserhalb der aufgeführten I-ereiehe fallen«. Natürlich werden solche Produkte nit Nc be η j. codukten verunreinigt aein und es iat deshalb wünschenswert, eine gröaeere Abweichung von den festgeetzten Bereichen au venaeiden-' V/ährend es möglich ist, Auoganseusannenaetzun^en, die nur 16 Atoa^ der Koiaponente W und bis zu 25 Aton$( oder sehr cles zusätzlichen Elements enthalten, «u verwenden und deult unreine Produkte zu erzeugen, die die neuen ciagnetiechen Eigenechafte.n, die in dieeer Anneldung beschrieben werden, aufweisen,

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nüssen solche Produkte jedoch gereinigt werden, wenn ihre optimalen Eigenschaften realisiert werden sollen» Es ist besser, wenn die Anfangsnisohung nicht weniger als 25 Atom# der Komponente Q und nicht nehr als 25 Aton# des susttBlieben glenents enthalt.

Nachdem die erforderliche Erhitzung durchgeführt wurde, wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und₉ wenn erforderlich ₉ gereinigt, do h mit Säuren extrahiert,, oder nach dem Mahlen ma gnetisch getrennt* Die Abkühlung kann sohneil erfolgen oder das Produkt kann bei langsamer Abkühlung wärmebehandelt werdenο

Die neuen ferronagnetischen Zusammensetzungen nach dieser Erfindung besitzen verschiedene magnetische Eigenschaften, die sie für bestinnte Anwendungszwecke besonders wertvoll machenα Die neuartige untere ferromagnetische Übergangstemperatur ist ein unterscheidenden Merkmal, das diesen Materialien die ungewöhnliche Verwendbarkeit verleiht» Diese Temperatur wird in gleicher Weise bestiasrt wie das für die Bestimmung der gewöhnlichen Curie-Temperaturen üblich ist» do ho durch Μββεβη der Magnetisierung als Punktion der Temperature Es wird natürlich in einigen Füllen er- . forderlich sein, die übliche Vorrichtung abzuändern, um aie auf die Einrichtungen abzustimmen„ die zum Kühlen der Probe

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zusätzlich zu den Einrichtungen zum Erhitzen vorgesehen sind. Ein schnelles Verfahren, um qualitativ zu bestimmen, ob ein Produkt, das bei Rauntenperatür magnetisch isi, eine untere nagnetische Übergangs temperatur besitzt, besteht darin, das magnetische Verhalten nach den Abkühlen auf eine niedere Temperatur, beispielsweise t*er von flüssigem Stickstoff zu beobach-e;i.

Eine andere kritische nagn sieche Eigenschaft,, die für die technische Verwendbarkeit dieser Materialien wesentlich ist, ist die Magnetisierbarkeit pro Gramn oder der Signa-V/ert 6* * Der Sigma-Wert ** ist auf den S&iten 7 und 8 von Bozorth's "Perromagnetiem", Van Nostrand Co., Ne?/ York, 1951 definiert« Dieser Sigma-Y/ert ist gleich der Magnetisierungsstürke I₈, dividiert durch die Dichte d dea Materials ο Die Signa-Werte, die weiter unten angegeben «erden, »lud in einen PeId von 4000' Oersted in tiner Vorrichtung ähnlich derjenigen b+*tl«Bt _v voä S. R-. Bardell auf den Seiten 226 bis 228 von ''Magnetic Material» in the'.Electric Industry", Philosophical.Library, Rew York, 1955 beschrieben iet_o

Die Zusammensetzungen nach der Erfindung werden in den nachfolgenden Beispielen erläutert, v/obei die Proportionen der Bestandteile in Gewichtsteilen ausgedrückt sind, wenn es nicht andere vermerkt wird»

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Beispiel 1

Eine körnige Hiechung, beatehend aus 2,15 G Hangan, 0.06 g Kupfer und 2,38 g Antimon wurde in ein cjuarzrohr eingegeben, das hierauf evakuiert und lugeiehtfolstn wurde. Diese Mischung enthielt Mn, Cu und Sb in AtonverhiiltnioBGn: 65,5/1,7/32,8, Rohr und Inhalt wurden auf 980⁰C während einer Dauer von · 8 Stunden gebracht, 15 Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten und dann langean während 10 stunden auf Raumtenperatur abgekühlt» Das Produkt war ein silbriger Metallpfropfen, der bei Raumtenperatur nagnetisch war- Ein Teil des Pfropfens wurde pulverisiert und die Sattigungsnagnetisierbarkeit des Pulvers in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt <, Die maximale Sättigungemagnetisierbarkeit wurde bei -120⁰C festgestellt. Der Curie-lunkt der Verbindung betrug etwa 310⁰C₀

Beispiel 2

Eine körnige Mischung von 2,09 g Mangan, 0,13 g Kupfer und 2,25 g Antimon (d. h. Mn, 65,Ci Λΐοπ%; Cu 3,4 Atomjt; Sb 31,6 AtotflO wurde in ein Quarzrohr eingefüllt, das eo angeordnet war, dass es evakuiert oder nit ,,rgon gefüllt werden konnte» Rohr und Inhalt wurden auf 35O⁰C unter Vakuum erhitzt und diese Temperatur 1,25 Stunden lung aufrechterhalten» Argon wurde hierauf kontinuierlich über die Probe geleitet, während diese «uf 95O°C während 2,5 Stunden erhitzt

„ ii

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wurde« Eine Temperatur von 975⁰C wurde 17 Stunden lang aufrechterhalten und die Probe wurde dann langsam auf Raumtemperatur während 10 Stunden abgekühlt„ Eibe Atmosphäre von Argon wurde ebenfalls über der Probe während der letztgenannten Erhitzung- und Abkühlperioden aufrechterhalten. Die Abhängigkeit der Sättigungsmagnetisierbarkait von der Temperatur dieeer Probe wurde beatinnt» Maximale SUttigungsnagnetieierbarkeit wurde bei -77⁰C festgestellt und die untere ferromagnetische Übergangotenperatur betrug -140⁰C. Der Curie-Punkt der Probe war bei 260⁰Q.* Die Röntgenstrukturanalyse ergab ein Beugungsbild dieses Materials, das anzeigte ι dass es eine tetragonalt Kristallstruktur tob Cu₂Sb-TyP mit Gitterkonetanten von a_Q « 4,08 Ä und o_Q * 6,56 Ä besitzto

Beispiel 3

Eine granulierte Mischung von 4*06 g Hangan, 0,38 g Kupfer, 0,23 g Indium und 4,62 g Antinon (d. h. Hn 61,66 AtonjC} Cu 5,00 Atom*; In 1,67 AtostfC; Sb 31,67 Aton*) wurde in ein Quarzrohr, wie in Beispiel 1 beschrieben wurde, eingefüllt, das evakuiert, auf eine Temperatur von etwa 332⁰C innerhalb 5 Stunden ernltit und Mblleaallofa ant«» Vakutai ward·. Du sugteohBoltan· Rohr und deaaen Inhalt waum 3

o> äen lang Ls ^Ie hsisaeste Zone (940 bis 957 C) eines Ofens ^ eingebracht, der in Nähe des Schmelzpunkts der Prob« (etwa υ 90O⁰C) ein vorher fest eingestelltes Temperature·fälle von

4O⁰C pro 2,54 cri'besasft. Rohr und InhaTt

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die Zone mit den Temperaturgefälle mit einer Geschwindigkeit von 17,02 απ pro Stunde abgesenkt und erreichten in etwa 24 Stunden Räumtenperatür. Das Reaktionsprodukt war ein »übriges, polykristallines metallisches Material, das bei Rauatenperatur magnetisch war und das ein Röntgenbeugungsbild beaass, wie es in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführt wird» Die Besiehung zwischen Magnetisierung und Tenperatur wurde an einer pulverisierten Probe dieses Produktes, wie in Figur 1 dargestellt ist, festgestellt. Der untere ferromagnetische libergang findet bei -160⁰C statt, die maximal» Sättigungsraagnetisierbarkeit ist bei -90⁰C und der Curiepunkt bei 29O⁰C.

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fit

ΐ a b e 1 1 e I

Rontge»t)eugiin^eblld von Kupfer-Mangan-Indium-Antimonid

*⁵ Relative Intensitäten**^

6,458 M₄

3,450 ^M2 3,252 . M₃

2,855 . M₁

2,62? * M₁

2,540 V

2,149 S

2,030 S 1,913 -M₃

1,748 M₃

1,723 M₃

1,627 M₃ Π5Ο9 * - ■ V

1,4B3 M₃

1,454 M₃

1,390 H,

>,284
1.271

1,196 M₁

⁺'Angetrömeinhetten

. *3 bedeutet die stärksten Linien in dem Beugungebildί M-, Μ«, Κ» und M₄ bedeuten Linien nittlerer Intensität von Mf bis M₄ abnehmendί F bedeutet sehwache Linien und V sehr schwache Linien.

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/fs

Beispiel 4

Eine Mischung von O₀74· g Mangan, 0,17 g Kobalt, 0,99 g Indium und 1₉O5 g Antimon (do h_o Mn 41,7 Atom#; Cu 8,3 Aton$; In 25 Atora?6{ Sb 25 Atomj6) wurde 24 Stunden lung in einest evakuierten Quarzrohr bie zu einer Temperatur von 900 bis 920⁰C erhitzt und dann schnell auf Raumtemperaturen abgekühlt.

Produkt war eine kristalline graue Substanz nit einer naxinalen Sättigungenagnetiaierbarkeit im Bereich von 10 bis 20⁰C und tinem Curie-Punkt im Bereich von 200 bis 25O⁰Co Eine gereinigte magnetische Phase wurde hergestellt, indem das Produkt 20 Minuten lang in einer Misohung von 0,38 g Pikrinsäure, 23 ml konzentriert* HCl und 75 ml absolutem Alkohol und hierauf 5 Minuten lang i> ?erdUnnter H₂SO. extrahiert und aohlieselioh auf magnetische Weise getrennt wurde« Bas Runtgenbeugungsbild dt· gereinigten Produkte (Tabelle II) Beigte, dass die Kristallstruktur von Cu₂Sb-TyP alt Gitterkonetanten O₀ ■ 4,075 und c_Q ■ 6,32 war.

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Tabelle II

4L

Röntgenbeugunfladiagrama von Kobalt-Mannan-Indluia-Antimonid getiebeaetmbattnde** Relative Intensitäten

3,413 M₂

3,159 M₅

2,877 . M₂

2,616 ' M₂

2,128 S

2,034 S

1,943 V

1,753 M₃

1,706 Mj

1,467 M₃

1,441 M₂

1,382 V

1,331 V 1,313 "M₃

1,265 P

1>195 M₁

.*' Angetrttn-Elnheiten

⁺⁺⁾ S bedeutet stärkste Linien dee Diagram?·} M₁, M₉, M, und M, bedeutet Linien mittlerer Intensität VOn¹M₁ Baoh^M. efinehmendf P bedeutet eohwfttthe Linien uid V sehr eohwlche Linien

-·«- 909886/0*30 ^ ^0RlG'^NAL

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Ein zweiter Teil dieses Produkte wurde nit Säuren« wie oben beschrieben, behandelt_β auf raagnetische Weise getrennt und getrocknet» Die Analyse dieses gereinigten Produktes zeigte, dass Kobalt, Mangan, Antimon und Indium in AtomjS in folgenden Verhältnissen vorlagen: 8,8 : 45, 1 : 29,4 : 16,7· Das entspricht einer Verbindung alt folgender Formel:

0,49 ■ 2,5· 1«64 0,9;?

Beispiel 5 .

Mangan, Zink, Antimon und Indium in getrennter Fora wurden in Atonverhültnissen 16 : 4 : 9 : 1 gemischtο Die Mischung wurde dann in ein Quarzrohr eingegebene das evakuiert und «ueeechmolien wurde» Rohr und Inhalt wurden 40 Stunden lang bei 78O⁰C erhitzt und dann langsam abgekühlt« Das Produkt war, nach der Entfernung aus den Quarzrohr, ein poröser blassgrauer schön kristalliner Festkörper., Qualitativ wurde festgestellt, dass die Magnetisierung dieses Produkts beim Abkühlen von Raumtemperatur auf die Tenperntur des flüssigen Stickstoffs abnahm. Die Bestimmung der Abhängigkeit der Sättigungsmagnetieierbarkeit von der Temperatur ergab eine Curie-Tenperatur bei 24O⁰C und eine maximale Sättlgungemagnetisierbarkeit bei -120⁰Co

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Bei -TOO⁰C nahm die Magnetisierbarkeit noch ab und erreicht-* bei -72O⁰C etwa die Hälfte des Maximalwertes.,

Die neuartigen Produkte nach dieser Erfindung sind in Vorrichtungen für die Umwandlung und die Steuerung von verechie denen Energieformen brauchbar, wie ζ ο Bc. Sonnenmotoren _v temperaturempfindlichen Induktoren, thernisch betätigten Kupplungen und für Temporaturkompeneatoren in Vorrichtungen, die auf üblichen magnetischen Materialien aufbauen, wobei ein Abfalle» der magnetischen Eigenschaf ten mit zunehmender Temperatur funktionell nachteilig ist* Die wesentlichsten Bestandteile aller dieser Vorrichtungen bastehen wenigstens aus drei Komponenten, nämlich der magnetischen Komponente, wie sie oben beschrieben wurde, Einrichtungen zum Zuführen und Abführen einer Energieform zu und von der magnetischen Komponente und Einrichtungen, um den Ausgang der magnetischen Komponente zu verwerten- Für einige Anwendungen kann die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung Einrichtungen zur steuerbaren Magnetisierung und Entmagnetisierung der magnetischen Komponente aufweisen_o Bei Temperaturen innerhalb das ferromagnetische Bereiche können diese Zusammensetzungen in irgendeiner der üblichen Anwendungsarten für ferromagnetische Materialien, für die sich ihre Eigenschaften als geeignet anbieten, d« ho Elektromagneten, Ilochfrequenzspulenkerne, Information- und Spelcherschaltungselemente und dergleichen angewandt werdenο

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Claims (8)

1. CR-5567-B 2. September 1968

   /J

   Patentansprüche

   t. Als Arbeitsmittel zur Energieumwandlung geeignetes ferromagmetieohes kristallines Material, dadurch gekennzeichnet, dass es tetragonale Kristallstruktur aufweist, der allgemeinen Formel ^M _xMⁿ(3__x)Qy ^6η*⁸Ρ^Γΐοη^» ⁱⁿ der M Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer oder Zink, Q Arsen, Antimon und bssw. oder Wismut bedeutet, χ einen Wert von 0,03 bis 1,0 und y einen Wert von 1,0 bis 2,0 hat, und dass es eine maximale Magnetisierbarkeit in einem bestimmten Temperaturbereich und eine wesentlich geringere Magnetisierbarkeit oberhalb und unterhalb dieses Tempera-* turbereiohs aufweist.
2. 2. Arbeitemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material zusätzlich eines oder mehrere der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium, !Thallium, Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn, Blei, Scandium, Yttrium, Titan, Zirkonium, Hafnium, Stickstoff und Phosphor in einer Menge bis 25 AtOBMt enthält.

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   Neue Unterlagen (Art 7 Si Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 ties ÄrideMngsaes. v. 4.9.T96-

   OR-5567-B %0 .
3. 3. Arbeitsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material den Bestandteil M in Mengen -von 0,6 bis 25 Atom~?6 enthält und die Summe aus M und Mangan 60 bis 75 Atom-56 der Summe aus M, Mangan und Q beträgt.
4. 4ο Arbeitsmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet» dass das ferromagnetische Material das Mangan in einer Menge yon mindestens 40 Atom-£ der Summe aus Mangan, M und Q enthält.
5. Arbeitsmittel naoh Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Sättigungsmagnetielerbarkeit des ferromagnetisohen Materials bei einer Temperatur unterhalb des Curie-Punktes liegt.
6. Arbeitsmittel naoh Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material eine tetragonalθ Kristallstruktur des CugSb-Type aufweist,,
7. 7. Arbeitsmittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Q -Antimon bedeutet*
8. 8. Arbeitsmittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material zwei der Elemente Arsen, Antimon oder Wismut enthalte

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   9 0 9 8 8 6 / 0 A 3 0

   BAD

   U71368

   CH-5567-B

   9· Arbeitemittdl naoh Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material Indium, Blei oder Scandium «nthSlt.

   1Oo Arbeitsmittel nach Anspruch 1 bis 9» daduroh gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material den Bestandteil Q in Mengen ▼on 25 bis 40 Atom-3& enthält»

   11ο Arbeitsmittel naoh Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das ferromagnetische Material den Bestandteil M in Kengen γόη 0,6 bis 25 Atom-# und ferner mindestens 40 Atom-3& Mangan, 25 bis 40 Atom-# Antimon und bis zu 25 Atom-$ Indium enthält.

   - al - ■ ·

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   .. 22

   Leerseite

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