Металлы

Ближний порядок в “неупорядоченных” твердых растворах алюминия в $\alpha$-железе

Н. В. Ершов^a, Н. М. Клейнерман^a, В. А. Лукшина^a, Ю. П. Черненков^b, Д. А. Шишкин^ac, О. П. Смирнов^b, В. Г. Семенов<sup>d

a</sup> Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
^b Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Гатчина, Россия
^c Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия
^d Институт химии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: 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.

Поступила в редакцию: 23.12.2022
Исправленный вариант: 23.12.2022
Принята в печать: 30.12.2022

DOI: 10.21883/FTT.2023.03.54734.558

Реферативные базы данных:

•