Evolution of microstructure and interaction effects in nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 alloy

• Autorzy: Olszewski J.

Warianty tytułu

PL

Ewolucja mikrostruktury i oddziaływania magnetyczne w stopie nanokrystalicznym Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Amorphous Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 alloy was annealed at 773 K and 823 K for different periods of time in order to obtain nanocrystalline structures with a varied amount of the crystalline phase. It was found that the long range order occurs in alpha-FeSi phase (DO3 type structure) of the samples annealed at 823 K for 1h and 3h whereas the short range order occurs in this phase for the samples annealed at 773 K for 1, 3, 4, 5 and 60 min and at 823 K for 5 s. The transition from the long to short range order was observed after the accumulative annealing of samples at 823 K for 9h. This may be due to the redistribution of Si atoms in alpha-FeSi phase resulting from the vacancy diffusion. Also observed was an increase of the half linewidth (hlw) in Zeeman sextets, corresponding to the crystalline alpha-FeSi phase of the samples with very fine grains (about 12 nm), caused by the interface effect. Furthermore, the alpha-FeSi grains may be treated as non-interacting particles above the Curie temperature of the amorphous matrix provided the volume fraction of the crystalline alpha-FeSi phase Vcr<14%. The iron content in the crystalline alpha-FeSi phase increases with the time of annealing.

PL

Amorficzny stop o składzie Fe73,5Cu1Nb3Si13,5B9 był wygrzewany w temperaturach 773 K i 823 K w różnych czasach w celu uzyskania struktury nanokrystalicznej o różnej zawartości fazy krystalicznej. Wykazano, że w stopie wygrzewanym w temperaturze 823 K przez 1 i 3 godz. ziarna fazy alfa-FeSi wykazują uporządkowanie dalekiego zasięgu typu D03. Natomiast w stopie wygrzewanym w temperaturze 773 K przez 1, 3, 4, 5 i 60 min w ziarnach fazy alfa-FeSi stwierdzono występowanie uporządkowania bliskiego zasięgu. Ponadto, w stopie wygrzewanym przez 9 godz. w temperaturze 823 K, w ziarnach fazy alfa-FeSi obserwuje się przejście od uporządkowania dalekiego zasięgu do uporządkowania bliskiego zasięgu. To zjawisko może być związane z redystrybucją atomów krzemu w fazie alfa-FeSi w wyniku dyfuzji wakansów. Dla próbek stopu z bardzo drobnymi ziarnami fazy alfa-FeSi (o średnicy około 12 nm) stwierdzono poszerzenie linii sekstetów zeemanowskich odpowiadających tej fazie w wyniku oddziaływań na granicy faz. Wykazano, iż ziarna fazy alfa-FeSi powyżej temperatury Curie matrycy amorficznej można traktować jako nie oddziaływujące cząstki, jeżeli względna objętość tej fazy nie przekracza 14%. Stwierdzono, że zawartość żelaza w fazie alfa-FeSi wzrasta wraz z wydłużaniem czasu wygrzewania.

Słowa kluczowe

EN

microstructure; interaction effects; nanocrystalline alloy; iron; copper; niobum; silicon; boron; annealing; Zeeman sextets; amorphous matrix; Mössbauer spectroscopy

PL

mikrostruktura; oddziaływania magnetyczne; stop nanokrystaliczny; żelazo; miedź; niob; krzem; bor; wygrzewanie; sekstety zeemanowskie; matryca amorficzna; spektroskop

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego
• Czasopismo: Archiwum Nauki o Materiałach
• Rocznik: 1999
• Tom: T. 20, nr 4
• Strony: 197--205
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olszewski J.

• Institute Physics, Technical University of Częstochowa, al. Armii Krajowej 19, 42-201 Częstochowa

Bibliografia

• [1] M. Miglierini, J. Phys.: Condens. Matter, 6, 1431 (1994).
• [2] T. Pradell, N. Clavaguera, J. Zhu and M. T. Clavaguera-Mora, J. Phys.: Condens. Matter, 7, 4129 (1995).
• [3] G. Rixeccker, P. Schaaf and U. Gonser, J. Phys.: Condens. Matter, 4, 10295 (1992).
• [4] J. Jiang, F. Aubertin, U. Gonser and H. R. Hilizinger, Z. Metallk, 82, 698(1991).
• [5] A. Pundt, G. Hampel and J. Hesse, Z. Phys. B, 87, 65 (1992).
• [6] N. Kataoka, A. Innoe, T. Matsumoto, Y. Yoshizawa and K. Yamauchi, Japan. J. Appl. Phys, 28, L1820 (1989).
• [7] H. Yang, G. Tu, X. Xiong, Z. Xu, and R. Ma, J. Magn Magn. Mater., 138, 94 (1994).
• [8] G. Herzer, IEEE Trans. Magn, 26, 1397 (1990).
• [9] A. Slawska-Waniewska, M. Gutowski, H. Lachowicz, T. Kulik and H. Matyja, Phys. Rev. B, 46, 14594 (1992).
• [10] V. S. Litvinov, S. D. Karakishev and V. V. Ovchinnikov, Nucleary - Resonance Spectroscopy of Alloys. Izd. Metallurgiya, Moscow 1982 (p. 59).
• [11] J. Hesse and A. Rubartsch, J. Phys. E: Sci. Instrum, 7, 526 (1974).
• [12] X. D. Liu, K. Lu, Z. Q. Hu, B. Z. Ding, J. Zhu and J. Jiang, J. Appl. Phys,75, 3365 (1994).