망간단조화효소

Manganese monosilicide
망간단조화효소
MnSi-ingot.jpg
구역 용해로 준비된 MnSi
MnSi lattice.png
왼손 및 오른손 MnSi 결정의 구조(표현 3개, 단위 셀당 원자 수가 서로 다름)
이름
IUPAC 이름
망간질산염
식별자
  • 12626-89-0 ☒N
3D 모델(JSmol)
펍켐 CID
  • InChI=1S/Mn.SI
    키: PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N
  • [SI][Mn]
특성.
음시
어금질량 83.023 g/190
녹는점 1,280 °C(2,340 °F, 1,550 K)[2]
자기 감수성(magnetic susibility)
 31.3×10−6 에뮤/g[1]
열전도도 0.1 W/(cm·K)[2]
구조
큐빅[3]
P231 (198호), cP8
a = 0.45598(2)nm
공식 단위(Z)
 4
위험
플래시 포인트 불연성
관련 화합물
기타 음이온
 망간 게르마니드
기타 양이온
 철사실산제
코발트실리제
관련 화합물
 망간살균제
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

망간단조화효소(MnSi)는 망간의 규산염인 금속간 화합물이다. 그것은 광물 브라운리이트로서 우주 먼지에서 발생한다. MnSi는 반전 중심이 없는 큐빅 크리스털 격자를 가지고 있어 결정구조가 나선형으로 오른손과 왼발 치랄이 있다.

MnSi는 29K 이하의 극저온에서 강자석으로 변하는 파라마그네틱 금속이다. 강자성 상태에서는 MnSi에서 전자 스핀의 공간 배열이 자기장과 함께 변화하여 나선상, 원뿔상, 스카이라미온상, 정기적 강자성 단계를 형성한다.

결정구조와 자력

MnSi의 자기 위상 다이어그램. 낮은 온도에서 자기장이 증가함에 따라 MnSi에서 회전은 나선형, 원뿔형, 스카이라미온(SkS) 및 일반 강자성 공간 구조를 형성한다. 고온에서 스핀 방향은 랜덤(파라마그네틱)
FeGe에서 나선상, 스카이라미온상 및 원뿔상(STXM) 영상 시뮬레이션 및 측정. Tc 값을 제외한 모든 자기 성질은 FeGe와 MnSi에서 매우 유사하다.

망간단조화합물은 비스토리치계 화합물로 1:1 Mn:Si 성분, 격자 상수 및 기타 많은 성질은 결정의 합성 및 처리 이력에 따라 달라진다.[3]

MnSi는 반전 중심이 없는 큐빅 크리스털 격자를 가지고 있어 결정구조가 나선형으로 오른손과 왼발 치랄이 있다. 저온과 자기장에서 MnSi의 자기 구조는 (111) 결정면과 평행하게 놓여 있는 강자성 순서의 층들이 쌓여 있는 것으로 설명할 수 있다. 자기 모멘트의 방향은 비대칭적 교환으로 인해 층마다 작은 각도로 변화한다.[3]

Tc = 29K 미만의 온도로 냉각하면 MnSi는 파라마그네틱에서 강자성 상태로 변화한다; 전환 온도 T는c 압력이 증가하면 감소하고 1.4 GPA에서 사라진다.[3]

MnSi의 전자 스핀들은 서로 다른 적용 자기장 값으로 서로 다르지만 규칙적인 공간 배열을 보여준다. 그러한 배열은 나선형, 스카이라미온, 원뿔형, 그리고 규칙적인 강자성이라고 명명된다. 그것들은 온도와 자기장뿐만 아니라 전류를 통해서도 제어할 수 있으며, 스카이라미온을 조작하는데 필요한 전류 밀도6(약 102 A/m)는 기존 페로마그네틱의 자기영역을 이동하는 데 필요한 밀도보다 약 100만 배 작다. 그 결과, MnSi의 스카이라미온은 초고밀도 자기 저장 장치에 응용할 가능성이 있다.[4]

합성

MnSi의 센티미터 크기의 단일 결정체는 브리지그만, 구역 용해 또는 Czochralski 방법을 사용하여 용해로부터 직접 결정화함으로써 준비될 수 있다.[3]

참조

  1. ^ Shinoda, Daizaburo; Asanabe, Sizuo (1966). "Magnetic Properties of Silicides of Iron Group Transition Elements". Journal of the Physical Society of Japan. 21 (3): 555. Bibcode:1966JPSJ...21..555S. doi:10.1143/JPSJ.21.555.
  2. ^ a b Levinson, Lionel M. (1973). "Investigation of the defect manganese silicide MnnSi2n−m". Journal of Solid State Chemistry. 6 (1): 126–135. Bibcode:1973JSSCh...6..126L. doi:10.1016/0022-4596(73)90212-0.
  3. ^ a b c d e Stishov, Sergei M.; Petrova, Alla E. (2011). "Itinerant helimagnetic compound MnSi". Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 181 (11): 1157. doi:10.3367/UFNr.0181.201111b.1157.
  4. ^ Nagaosa, Naoto; Tokura, Yoshinori (2013). "Topological properties and dynamics of magnetic skyrmions". Nature Nanotechnology. 8 (12): 899–911. Bibcode:2013NatNa...8..899N. doi:10.1038/nnano.2013.243. PMID 24302027.