Etude des poudres nanocristallines FeSi et FeSiAl par spectrométrie MOSSBAUER

Abstract

Ce travail est consacré à l’étude des propriétés structurales et magnétiques de l’alliage binaires Fe94Si6 et de l’alliage ternaire FeSi6Al10 obtenue par broyage à haute énergie. L’alliage nanostructuré Fe94Si6 a été obtenu à partir des alliages pré alliés Fe94Si6. Par contre, l’alliage nanostructuré FeSi6Al10 a été élaboré par broyage du mélange Fe94Si6 pré allié et de l’aluminium. La caractérisation des poudres obtenues a été réalisée par diffraction de rayons X (DRX) et spectrométrie Mössbauer.L’étude par diffraction de rayons X de l’alliage Fe94Si6 montre l’existence de deux phases : une phase désordonnée de type CC (A2) et une phase ordonnée de type B2. Par contre dans le système FeSi6Al10 ;on observe la formation d’une solution solide de type α-Fe (Si,Al). Les spectres Mössbauer mettent en évidence la présence de deux composantes ferromagnétique (phase A2) et paramagnétique (phase B2). Les distributions des champs hyperfins de la phase ferromagnétique indiquent la présence de 3 types d’environnements du fer. Les champs hyperfins moyens sont trouvés égales à 31.5 T et 30 T pour les alliages Fe94Si6 et FeSi6Al10 respectivement. L’addition de l’aluminium induit un désordre plus important.

This work is devoted to the study of the structural and magnetic properties of the binary Fe94Si6 and the ternary FeSi6Al10 alloys, obtained by mechanical alloying. The development of the nanostructured Fe94Si6 alloy was obtained starting from powder of the Fe94Si6 alloy. The nanostructured FeSi6Al10 alloy was elaborated by milling the mixture of the Fe94Si6 alloy and aluminum. The characterization of the obtained powders was carried by X rays diffraction (XRD) and Mö ِssbauer spectrometry. The study by X-rays diffraction for the Fe94Si6 powder shows the existence of two phases a bcc disordered phase (A2 phase) and an ordered phase of B2 type. As for the FeSi6Al10 system, it is observed the formation of a solid solution of typeα -Fe (Si,Al). The Mö ِssbauer spectra show the presence of two components. One is ferromagnetic (phase A2) and the other is paramagnetic (phase B2). The hyperfine field distributions of the ferromagnetic component reveal 3 iron sites. The average fields are found equal to 31.5 T and 30 T for the nanostructure Fe94Si6 and FeSi6Al10 alloys respectively. The addition of Al increases the disorder

يكرس هذا العمل لدراسة الخصائص الهيكلية والمغناطيسية للسبائك الثنائية Fe94Si6 والسبائك الثلاثية FeSi6Al10 التي تم الحصول عليها بواسطة الطحن عالي الطاقة. تم الحصول على السبائك النانوية Fe94Si6 من السبائك الأولية مسبقة السبك Fe94Si6. من ناحية أخرى، تم تحضير السبائك النانوية FeSi6Al10 عن طريق طحن خليط Fe94Si6 مسبق السبك والألمنيوم. تم تنفيذ تحليل المساحيق الناتجة باستخدام حيود الأشعة السينية (XRD) ومطيافية موسباور. تُظهر دراسة حيود الأشعة السينية للسبائك Fe94Si6 وجود طورين: طور غير مرتب من نوع CC (A2) وطور مرتب من نوع B2. أما في نظام FeSi6Al10، فيلاحظ تكوين محلول صلب من نوع α-Fe (Si, Al). تبرز أطياف موسباور وجود مكوّنَين: مغناطيسي دائم (طور A2) ومغناطيسي ضعيف (طور B2). توضح توزيعات الحقول الفائقة في الطور المغناطيسي الدائم وجود 3تشير توزيعات المجالات الفائقة الدقة للطور الفيرومغناطيسي إلى وجود 3 أنواع من بيئات الحديد. ويتم العثور على متوسط المجالات الفائقة الدقة بقيم 31.5 تسلا و 30 تسلا للسبائك Fe94Si6 و FeSi6Al10 على التوالي. إضافة الألمنيوم يؤدي إلى فوضى أكبر.