Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Rozdział 6
Materiały stanowiące przedmiot badań niniejszej pracy
- metody otrzymania
6.1 Stopy objętościowe Fe-Cr
Stopy Fe 1-x Cr x o róŜnej zawartości chromu x = 2.36 – 83.03 at.% otrzymane zostały
metodą bezpośredniego stapiania w piecu indukcyjnym Ŝelaza i chromu o odpowiednim
stosunku wagowym (o czystości 99.9 %). W procesie wytwarzania tych stopów wykorzystano
generator 10-kW o częstotliwości pracy f = 440 kHz oraz specjalnie zaprojektowaną cewkę
indukcyjną. Dzięki tej ostatniej moŜliwe było ogrzanie i stopienie około 1.5 g materiału,
jak równieŜ – lewitacja roztopionej kropli materiału w otaczającej atmosferze Ar.
Po kilkuminutowej ekspozycji kropli w temperaturze T ~ 2000 – 2500 ºC, wyłączano
generator, co skutkowało jej spadkiem na miedziany blok. Na nim następowało chłodzenie
materiału. Gotowe materiały lite Fe-Cr poddano następnie obróbce - prasowaniu stemplem,
co pozwoliło na otrzymanie cienkich folii metalowych, o grubości ~25 µm.
6.2 Nanocząstki Fe-Cr
Nanocząstki Fe-Cr zawierające od 2.36 do 83.03 at.% Cr wytworzone zostały metodą
naparowywania gazowego (ang. gas evaporation method) z otrzymanych uprzednio stopów
Fe-Cr. Metoda naparowywania gazowego, pozwalająca otrzymywać drobne cząstki
metaliczne, stała się popularna od czasu opublikowania w 1963 roku pracy Kimoto et al.
[131] i do dzisiaj jest powszechnie stosowana przy produkcji materiałów nanokrystalicznych.
W metodzie tej materiał metaliczny bądź nieorganiczny jest odparowywany w atmosferze
chemicznie obojętnego gazu o ciśnieniu p = 1 – 5 Torów przy zastosowaniu źródeł
odparowywania termicznego, urządzeń odparowywania wiązką elektronową lub źródeł
rozpylania jonowego. Ideą procesu naparowywania gazowego jest fakt utraty energii
49