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· 724 · 硅 酸 盐 学 报 2009 年 第37 卷第5 期 硅 酸 盐 学 报 Vol. 37 ，No. 5 2 0 0 9 年 5 月 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY M a y ，2 0 0 9 反钙钛矿结构锰氮化合物奇特的热膨胀性质 孙 莹，温永春，褚立华，聂 曼，王 聪 (北京航空航天大学，理学院材料物理与凝聚态物理中心，北京 100083) 摘 要：通过变温X 射线衍射技术研究了反钙钛结构Mn XN(X=Ga ，Zn ，Sn，Cu)化合物的热膨胀性质。随着温度的升高，此类材料在磁相变附近有 3 时会伴随大的晶格收缩，即负热膨胀效应。尽管如此，晶格收缩并不总是发生，如：Mn ZnN ，Mn CuN，Mn SnN。对这种独特的热膨胀性质与X 位 3 3 3 置元素价电子数之间的关系进行了讨论。结果表明：3 价元素更有利于此类化合物产生负热膨胀效应。通过X 位置元素掺杂，可调控此类材料的负热 –6 膨胀系数和温区。Mn Zn Ge N 的负热膨胀系数可达–7.15 × 10 /K ，温区扩展到100K 左右。此外，还发现Mn GaN 和Mn Zn Sn N 在室温附近， 3 0.5 0.5 3 3 0.7 0.3 晶胞常数随温度的升高几乎保持不变，显示为近零膨胀。 关键词：热膨胀；磁相变；反钙钛矿；锰氮化物 中图分类号：O482 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2009)05–0724–04 ABNORMAL THERMAL EXPANSION IN ANTI-PEROVSKITE MANGANESE NITRIDE SUN Ying ，WEN Yongchun，CHU Lihua，NIE Man ，WANG Cong (Center for Condensed Matter and Materials Physics, School of Science, Beihang University, Beijing 100083, China) Abstract: The thermal expansion properties of anti-perovskite Mn3XN(X=Ga, Zn, Sn, Cu) compounds were investigated by X-ray diffraction at different temperatures, and a large negative thermal expansion effect in the compounds was observed. Near magnetic transition, abrupt lattice