Onderzoekers gebruikten een röntgendiffractometer met variabele temperatuur (XRD) in China's Steady High Magnetic Field Facility (SHMFF) onder Hefei Institutes of Physical Science en hebben grote lineaire negatieve thermische uitzetting gevonden in intermetallische Cr-Se-Te-verbindingen. Dit onderzoek is gepubliceerd in Anorganische scheikunde .

Over het algemeen, de meeste materialen zetten uit bij verwarming en krimpen in bij afkoeling. Echter, er zijn sommige materialen die krimp vertonen bij verwarming in plaats van uitzetting, zogenaamde negatieve thermische uitzetting (NTE).

In de afgelopen decennia, NTE-materialen hebben veel aandacht getrokken omdat ze kunnen worden gebruikt om de uitzettingscoëfficiënt te beheersen wanneer ze worden samengesteld met de positieve thermische uitzettingsmaterialen. Op deze manier, zelfs materialen zonder thermische uitzetting kunnen worden gerealiseerd, waarvan het volume onafhankelijk is van de temperatuur. Door belangrijke toepassingen in de ruimtevaart, machine onderdelen, printplaten, en uiterst nauwkeurige optische spiegels, NTE-materialen zijn uitgebreid onderzocht.

De magnetische intermetallische verbinding CrTe heeft een hoge Curietemperatuur (Tc) van ongeveer 340 K, variërend met verschillende hoeveelheden Cr-leegstand. CrTe kan zijn NiAs-achtige structuur alleen behouden als de atoomfractie van Te tussen 52,4% en 53,3% ligt, wat aangeeft dat het noodzakelijk is dat de Cr-vacature de structuur van het NiAs-type heeft. De roosterparameter wijkt af van de normale thermische uitzettingswet, samen met een duidelijke NTE van volume in het temperatuurbereik nabij Tc.

Onlangs, de correlatie tussen roosterparameters en magnetische eigenschappen blijkt afkomstig te zijn van de sterke mengbinding tussen de naaste buur Cr- en Te-atomen.

In dit werk, de onderzoekers van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie, Beijing en Peking University onderzochten de NTE-eigenschappen door Te vervangen door Se, die NTE-eigenschappen effectief zou kunnen moduleren.

Met de hulp van de XRD bij SHMFF, het was in staat om de variatie van de roosterconstante in Cr-Te-Se-verbindingen nauwkeurig te detecteren. "Een grote lineaire NTE werd verkregen in magneto-elastische CrTe ₁ - _x Se _x verbindingen van x=0 tot x=0,15, en het NTE-temperatuurbereik werd ook uitgebreid door de vervanging, " zei Zhang Xinqi, eerste auteur van dit artikel, ook een universitair hoofddocent van de Universiteit van Wetenschap en Technologie Beijing.

"We hebben ook de relatie tussen afstembare NTE en magnetische eigenschappen geanalyseerd, en de NTE in CrTe ₁ - _x Se _x verbindingen bleek afkomstig te zijn van het magnetovolume-effect. Deze resultaten zijn zinvol voor het begrijpen van de NTE-mechanismen, ' zei Zhang Xinqi.