แมงกานีสโมโนซิลิไซด์

MnSi ที่เตรียมโดยวิธีการหลอมโซน
โครงสร้างของผลึก MnSi แบบมือซ้ายและมือขวา (3 รูปแบบการนำเสนอ โดยมีจำนวนอะตอมต่อหน่วยเซลล์แตกต่างกัน)
ชื่อ
ชื่อ IUPAC แมงกานีสซิลิไซด์
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	12626-89-0 เอ็น
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมสไปเดอร์	129548924
PubChem CID	49854137
อินชิ InChI=1S/Mn.Si คีย์: PYLLWONICXJARP-UHFFFAOYSA-N
รอยยิ้ม [Si].[Mn]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	มนซี
มวลโมลาร์	83.023 กรัม/โมล
ความหนาแน่น	5.16
จุดหลอมเหลว	1,280 °C (2,340 °F; 1,550 K) [ 2 ]
ความไวต่อสนามแม่เหล็ก (χ)	31.3 × 10−6 emu/g [ 1 ]
การนำความร้อน	0.1 W/(cm·K) [ 2 ]
โครงสร้าง
โครงสร้างผลึก	ลูกบาศก์[ 3 ]
กลุ่มอวกาศ	P2 1 3 (เลขที่ 198), cP8
ค่าคงที่แลตติส	a  = 0.45598(2) นาโนเมตร
หน่วยสูตร ( Z )	4
อันตราย
จุดวาบไฟ	ไม่ติดไฟ
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
แอนไอออนอื่นๆ	แมงกานีสเจอร์มาไนด์
ไอออนบวกอื่นๆ	เหล็กซิลิไซด์โคบอลต์ซิลิไซด์
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	สารกำจัดแมงกานีส ; หมายเลข5ศรี3 ; หมายเลข3ศรี; มน. 11ศรี9
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25 °C [77 °F] ความดัน 100 kPa) เอ็น ( คืออะไร   ?) วายเอ็น ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

แมงกานีสโมโนซิลิไซด์ ( MnSi ) เป็นสารประกอบโลหะผสมระหว่างโลหะ กับแมงกานีส เป็นซิลิไซด์ของแมงกานีสพบได้ใน ฝุ่นละอองในอวกาศ ในรูป ของแร่ บราว น์ไลต์ MnSi มีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ที่ไม่มีจุดศูนย์กลางผกผัน ดังนั้นโครงสร้างผลึกจึงเป็นแบบเกลียว โดยมี ไครัลลิตี้แบบมือขวาและมือซ้าย

MnSi เป็นโลหะพาราแมกเนติก ที่เปลี่ยนเป็นเฟอร์โรแมกเนติกที่อุณหภูมิเยือกแข็งต่ำกว่า 29 K ในสถานะเฟอร์โรแมกเนติก การจัดเรียงตัวของสปินอิเล็กตรอนใน MnSi จะเปลี่ยนแปลงไปตามสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิด เฟสเฟอร์โรแมกเนติก แบบเกลียวแบบกรวย แบบ สกาย ร์มิออนและแบบปกติ

แมงกานีสโมโนซิลิไซด์เป็นสารประกอบที่ไม่เป็นไปตามสัดส่วนทางเคมีหมายความว่าองค์ประกอบ Mn:Si 1:1 ค่าคงที่ของแลตติส และคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมายจะแตกต่างกันไปตามประวัติการสังเคราะห์และการประมวลผลของผลึก^{[ 3 ]}

MnSi มีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์ที่ไม่มีจุดศูนย์กลางผกผัน ดังนั้นโครงสร้างผลึกจึงเป็นแบบเกลียว โดยมี ไครัลลิตี้แบบมือขวาและมือซ้ายที่อุณหภูมิและสนามแม่เหล็กต่ำ โครงสร้างแม่เหล็กของ MnSi สามารถอธิบายได้ว่าเป็นชั้นที่มีการเรียงตัวแบบเฟอร์โรแมกเนติกเรียงตัวขนานกับระนาบผลึกศาสตร์ (111) ทิศทางของโมเมนต์แม่เหล็กจะแตกต่างกันไปในแต่ละชั้นด้วยมุมเล็กน้อยเนื่องจาก การแลกเปลี่ยน แบบไม่สมมาตร^{[ 3 ]}

เมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า T _c = 29 K, MnSi จะเปลี่ยนจาก สถานะ พาราแมกเนติกเป็น สถานะ เฟอร์โรแมกเนติกอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะ T _cจะลดลงเมื่อความดันเพิ่มขึ้น และหายไปที่ 1.4 GPa ^{[ 3 ]}

สปินอิเล็กตรอนใน MnSi แสดงการจัดเรียงเชิงพื้นที่ที่ไม่เหมือนกันแต่เป็นระเบียบที่ค่าสนามแม่เหล็กที่ใช้ต่างกัน การจัดเรียงเหล่านี้เรียกว่าแบบเกลียวแบบสกายร์มิออนแบบกรวย และแบบเฟอร์โรแมกเนติกปกติ สามารถควบคุมได้ไม่เพียงแค่ด้วยอุณหภูมิและสนามแม่เหล็กเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระแสไฟฟ้า ด้วย และความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการจัดการสกายร์มิออน (~10⁶ ^A /m² ^{) นั้นน้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับการเคลื่อนย้าย} โดเมนแม่เหล็ก ในเฟอร์โรแมกเนตแบบดั้งเดิม ประมาณหนึ่งล้านเท่า ด้วยเหตุนี้ สกายร์มิออนใน MnSi จึงมีศักยภาพในการใช้งานใน อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแม่เหล็กความหนาแน่นสูงพิเศษ^{[ 4 ]}

สามารถเตรียมผลึกเดี่ยวขนาดเซนติเมตรของ MnSi ได้โดยการตกผลึกโดยตรงจากสารละลายหลอมเหลวโดยใช้วิธีBridgman , zone meltingหรือCzochralski ^{[ 3 ]}