Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 3 » Статья стр. 372
<<<>>>
Ближний порядок в "неупорядоченных" твердых растворах алюминия в α-железе
DOI: 10.21883/FTT.2023.03.54734.558
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.03.55576.558
Ершов Н.В. 1, Клейнерман Н.М. 1, Лукшина В.А. 1, Черненков Ю.П. 2, Шишкин Д.А. 1,3, Смирнов О.П. 2, Семенов В.Г.4
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Ленинградская область, Россия
3Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
4Институт химии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия
Email: nershov@imp.uran.ru, kleinerman@imp.uran.ru, lukshina@imp.uran.ru, Chernenkov_YP@pnpi.nrcki.ru, shishkin@imp.uran.ru, smirnov_op@pnpi.nrcki.ru
Поступила в редакцию: 23 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 23 декабря 2022 г.
Принята к печати: 30 декабря 2022 г.
Выставление онлайн: 11 февраля 2023 г.
PDF версия
Исследуется атомная структура магнитомягких железо-алюминиевых сплавов методами рентгеновской дифракции и ядерной гамма-резонансной спектроскопии. Отслеживается концентрационная зависимость постоянной объёмно-центрированной кубической решетки и параметров ближнего порядка (БП) в области неупорядоченного твердого раствора. Показано, что в интервале концентраций от 3 до 18 at.% Al постоянная решетки увеличивается почти линейно. Дискретное разложение спектров ядерного гамма-резонанса дает возможность определить такие параметры БП, как относительные доли вкладов от координаций без атомов Al и с одним, двумя и тремя атомами Al в первой и во второй координационных сферах. Отклонение значений этих долей от среднестатистических вероятностей указывает на присутствие химического порядка в расположении атомов. Наибольшие отклонения наблюдаются при 12 и 15 at.% Al. Условия предварительной термической обработки, такие как закалка из парамагнитного состояния и выдержка в ферромагнитном состоянии, дают очень близкие значения параметров БП. Метод характеризуется высоким разрешением по сверхтонкому полю, имея при этом довольно высокую чувствительность определения интенсивности отдельных вкладов. Ключевые слова: магнитомягкие сплавы, неупорядоченный твердый раствор Fe-Al, локальное упорядочение, рентгеновская дифракция, эффект Мёссбауэра, распределение атомов по координационным сферам. DOI: 10.21883/FTT.2023.03.54734.558
  1. A.J. Bradley, A.H. Jay. Proc. R. Soc. London. Ser. A 136, 829, 210 (1932). https://doi.org/10.1098/rspa.1932.0075
  2. A.S. Freitas, D.F. de Albuquerque, I.P. Fittipaldi, N.O. Moreno. J. Magn. Magn. Mater. 362, 226 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.03.055
  3. A. Oubelkacem, I. Essaoudi, A. Ainane, F. Dujardin, J. Ricardo de Sousa, M. Saber. Physica A 389, 17, 3427 (2010). https://doi.org/10.1016/j.physa.2010.04.033
  4. R.D. Shull, H. Okamoto, P.A. Beck. Solid State Commun. 20, 9, 863 (1976). https://doi.org/10.1016/0038-1098(76)91292-8
  5. S. Takahashi, X.G. Li, A. Chiba. J. Phys.: Condens. Matter 8, 50, 11243 (1996). http://iopscience.iop.org/article/ 10.1088/0953-8984/8/50/045/pdf
  6. S. Takahashi, H. Onodera, X.G. Li, S. Miura. J. Phys.: Condens. Matter 9, 43, 9235 (1997). DOI: 10.1088/0953-8984/9/43/009
  7. K. Oki, S. Towata, M. Tamiya, T. Eguchi. Trans. Jpn Inst. Met. 22, 11, 771 (1981). https://doi.org/10.2320/matertrans1960.22.771
  8. K. Oki, H. Sagane, T. Eguchi. Jpn J. Appl. Phys. 13, 5, 753 (1974). http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.13.753/meta
  9. S.M. Allen, J.W. Cahn. Acta Met. 24, 5, 425 (1976). https://doi.org/10.1016/0001-6160(76)90063-8
  10. S.M. Allen, J.W. Cahn. Scripta Metallurg. Mater. 10, 5, 451 (1976). https://doi.org/10.1016/0036-9748(76)90171-X
  11. S.M. Allen. Phil. Mag. 36, 1, 181 (1977). DOI: 10.1080/00318087708244456
  12. W. Koster, T. Godecke. Z. Metallkd. 71, 12, 765 (1980)
  13. K. Oki, A. Yamamura, M. Hasaka, T. Eguchi. Trans. Jpn Inst. Met. 18, 7, 520 (1977). https://doi.org/10.2320/matertrans1960.18.520
  14. M. Hasaka. Trans. Jpn Inst. Met. 21, 10, 660 (1980). https://doi.org/10.2320/matertrans1960.21.660
  15. H. Sagane, K. Oki, T. Eguchi. Trans. Jpn Inst. Met. 18, 6, 488 (1977). https://doi.org/10.2320/matertrans1960.18.488
  16. K. Oki, A. Yamamura, K. Kudo, T. Eguchi. T. Trans. Jpn. Inst. Met. 20, 8, 451 (1979). https://doi.org/10.2320/matertrans1960.20.451
  17. K. Han, I. Ohnuma, R. Kainuma. J. Alloys Comp. 668, 97 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.01.215
  18. U.R. Kattner, B.P. Burton. Phase Diagrams of Binary Iron Alloys, Al-Fe. ASM International, Materials Park, OH (1993). Р. 12. http://www.asminternational.org/documents/10192/ 1850140/57751G_Frontmatter.pdf/c36eeb4e-d6ec-4804-b319-e5b0600ea65d
  19. J. Steinert. Physica Status Solidi B 21, 1, K13 (1967). https://doi.org/10.1002/pssb.19670210149
  20. H. Wagner, H. Gengnagel. Physica Status Solidi B 9, 1, 45 (1965). https://doi.org/10.1002/pssb.19650090105
  21. M. Sugihara. J. Phys. Soc. Jpn 15, 7, 1456 (1960). http://dx.doi.org/10.1143/JPSJ.15.1456
  22. H.J. Birkenbeil, R.W. Cahn. J. Appl. Phys. 32, 3, S362 (1961). http://dx.doi.org/10.1063/1.2000470
  23. H.J. Birkenbeil, R.W. Cahn. Proc. Phys. Soc. 79, 4, 831 (1962). DOI: 10.1088/0370-1328/79/4/321
  24. J.B. Restorff, M. Wun-Fogle, K.B. Hathaway, A.E. Clark, T.A. Lograsso, G. Petculescu. J. Appl. Phys. 111, 2, 023905 (2012). https://doi.org/10.1063/1.3674318
  25. A.E. Clark, J.B. Restorff, M. Wun-Fogle, D. Wu, T.A. Lograsso. J. Appl. Phys. 103, 7, 07B310-1 (2008). https://doi.org/10.1063/1.2831360
  26. H. Thomas. Z. Metallkd. 41, 6, 185 (1950)
  27. H. Thomas. Z. Physik 129, 2, 219 (1951)
  28. R. Kuentzler. J. Physique 44, 10, 1167 (1983). https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00209700
  29. S.M. Allen, J.W. Cahn. Acta Met. 23, 9, 1017 (1975). https://doi.org/10.1016/0001-6160(75)90106-6
  30. G. Bertotti, F. Fiorillo. In: Magnetic Alloys for Technical Applications. Soft Magnetic Alloys, Invar and Elinvar Alloys / Ed. H.P.J. Wijn. Springer-Verlag (1994). 7.1.2.3.3 Magnetostriction constants. P. 55--58. https://link.springer.com/chapter/10.1007/10065028_17 (доступ ограничен)
  31. И.Б. Кекало, Б.А. Самарин. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами. Металлургия, М. (1989). 496 с
  32. Н.В. Ершов, Ю.П. Черненков, В.А. Лукшина, О.П. Смирнов. ФТТ 60, 9, 1619 (2018). DOI: 10.21883/FTT.2018.09.46375.028 [N.V. Ershov, Yu.P. Chernenkov, V.A. Lukshina, O.P. Smirnov. Phys. Solid State 60, 9, 1661 (2018). DOI: 10.1134/S106378341809010X]
  33. F. Adunka, M. Zehetbauer, L. Trieb. Physica Status Solidi A 62, 1, 213 (1980). https://doi.org/10.1002/pssa.2210620124
  34. H.J. Leamy. Acta Metallurgica 15, 12, 1839 (1967)
  35. М.В. Петрик, Ю.Н. Горностырев. ФММ 114, 6, 514 (2013). [M.V. Petrik, Yu.N. Gornostyrev. Phys. Met. Metallogr. 114, 6, 469 (2013). DOI: 10.1134/S0031918X13060112]
  36. В.И. Иверонова, А.И. Минаев, В.М. Силонов. ФММ 33, 5, 978 (1972)
  37. Ю.П. Черненков, Н.В. Ершов, В.А. Лукшина. ФТТ 61, 11, 2000 (2019). DOI: 10.21883/FTT.2019.11.48398.525 [Yu.P. Chernenkov, N.V. Ershov, V.A. Lukshina. Phys. Solid State 61, 11, 1960 (2019). DOI: 10.1134/S1063783419110118]
  38. Ю.П. Черненков, Н.В. Ершов, В.А. Лукшина. ФТТ 61, 1, 12 (2019). DOI: 10.21883/FTT.2019.01.46889.174 [Yu.P. Chernenkov, N.V. Ershov, V.A. Lukshina. Phys. Solid State 60, 12, 2370 (2018). DOI: 10.1134/S1063783419010050]
  39. О.И. Горбатов, А.Р. Кузнецов, Ю.Н. Горностырев, А.В. Рубан, Н.В. Ершов, В.А. Лукшина, Ю.П. Черненков, В.И. Федоров. ЖЭТФ 139, 5, 969 (2011). [O.I. Gorbatov, A.R. Kuznetsov, Y.N. Gornostyrev, N.V. Ershov, V.A. Lukshina, A.V. Ruban, Y.P. Chernenkov, V.I. Fedorov. JETP 112, 5, 848 (2011).]
  40. O.I. Gorbatov, Yu.N. Gornostyrev, A.R. Kuznetsov, A.V. Ruban. Solid State Phenomena 172--174, 618 (2011)
  41. K. Hilfrich, W. Kolker, W. Petry, O. Scharpf, E. Nembach. Acta Metallurg. Mater. 42, 3, 743 (1994)
  42. Г. Вертхейм. Эффект Мёссбауэра. Принципы и применения. Мир, М. (1966). 172 с. [G.K. Wertheim. Mossbauer Effect: Principles and Applications. Academic Press Inc., N.Y. (1964).]
  43. M.B. Stearns. Phys. Rev. В 6, 9, 3326 (1972)
  44. Н.В. Ершов, Н.М. Клейнерман, В.А. Лукшина, В.П. Пилюгин, В.В. Сериков. ФТТ 51, 6, 1165 (2009). [N.V. Ershov, N.M. Kleinerman, V.A. Lukshina, V.P. Pilyugin, V.V. Serikov. Phys. Solid State 51, 6, 1236 (2009).]
  45. В.В. Сериков, Н.М. Клейнерман, В.А. Лукшина, Н.В. Ершов. ФТТ 52, 2, 316 (2010). [V.V. Serikov, N.M. Kleinerman, V.A. Lukshina, N.V. Ershov. Phys. Solid State 52, 2, 339 (2010).]
  46. G. Bertotti, F. Fiorillo. In: Magnetic Alloys for Technical Applications. Soft Magnetic Alloys, Invar and Elinvar Alloys / Ed. H.P.J. Wijn. Springer-Verlag (1994). 7.1.2.2.1 Phase diagrams, lattice parameters and density, thermal expansion. P. 42. https://materials.springer.com/lb/docs/sm_lb_978-3-540-47246-9_11
  47. B.C. Русаков. Мёссбауэровская спектроскопия локально неоднородных систем. ОПНИ ИЯФ НЯЦ РК, Алматы (2000). 438 с.
  48. V. Pierron-Bohnes, M.C. Cadeville, A. Finel, R. Caudron, F. Solal. Physica B: Condens. Matter 180--181, 2, 811 (1992)
  49. V. Pierron-Bohnes, S. Lefebvre, M. Bessiere, A. Finel. Acta Metallurg. Mater. 38, 12, 2701 (1990). https://doi.org/10.1016/0956-7151(90)90284-N
  50. М.В. Петрик, Ю.Н. Горностырёв. ФММ 114, 6, 514 (2013). [M.V. Petrik, Y.N. Gornostyrev. Phys. Met. Metallogr. 114, 6, 469 (2013).]
  51. Th. Proffen, R.B. Neder. J. Appl. Crystallography 30, 2, 171 (1997)
  52. Yu.P. Chernenkov, N.V. Ershov, V.A. Lukshina, V.I. Fedorov, B.K. Sokolov. Physica B: Condens. Matter 396, 1--2, 220 (2007).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme