Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Rozdział 16
Podsumowanie
W ramach pracy doktorskiej przeprowadzono badania właściwości strukturalnych
i magnetycznych nanocząstek Fe 100-x
Cr x
(x = 0 – 83.03 at.%) otrzymanych metodą
naparowywania gazowego. Pokazują one wyraźnie, Ŝe cząstki Fe-Cr charakteryzują się
wielofazowością – oprócz stabilnej fazy α-FeCr (bcc) oraz faz tlenkowych Fe/Cr
(dla nanocząstek bogatych w Ŝelazo dominują tlenki Ŝelaza; dla nanocząstek bogatych
w chrom – tlenki chromu) zawierają takŜe metastabilną fazę σ-FeCr (tetragonalną).
Warto podkreślić, Ŝe właściwości badanych w pracy układów nanocząstek Fe-Cr są bardzo
skomplikowane. Wynika to nie tylko z bogactwa faz krystalicznych / magnetycznych,
ale równieŜ z jednocześnie występującego rozkładu rozmiarów cząstek, wzajemnych sprzęŜeń
między cząstkami oraz oddziaływań pomiędzy poszczególnymi fazami strukturalnymi.
Bardzo waŜnym faktem jest obecność w cząstkach Fe-Cr metastabilnej fazy σ-FeCr.
Wyniki dotyczące badań tej fazy – zarówno jej właściwości magnetycznych jak i stabilności
temperaturowej - naleŜą do najwaŜniejszych osiągnięć pracy. Do tej pory faza σ-FeCr była
powszechnie znana jedynie w materiałach objętościowych Fe-Cr (o x = 44.5 – 50 at.% Cr),
w których jej powstanie wiązało się z procesem długotrwałego wygrzewania w podwyŜszonej
temperaturze z zakresu: T = 713 – 1103 K [23] (np. całkowita transformacja stopu
α-Fe 53.8 Cr 46.2 do fazy σ wymagała aŜ 170 h wygrzewania w T = 973 K [93]). W literaturze
znane są takŜe przypadki kreacji fazy σ-FeCr poprzez wygrzewanie izotermiczne -
w nanocząstkach Fe 55.4 Cr 44.6 otrzymanych w procesie mielenia w młynku kulowym [32],
bądź teŜ w cienkich warstwach Fe-Cr (o x = 34.5 - 48.5 at.% Cr) wytworzonych techniką
osadzania przy uŜyciu lasera impulsowego [88]. Wcześniej nie obserwowano jednak tej fazy
w cząstkach Fe-Cr bezpośrednio po procesie ich wytworzenia.
127