Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Na rysunku 23 pokazane zostały dwie zaleŜności odzwierciedlające wyniki z tabeli 2:
(i) zawartość fazy σ-FeCr w funkcji koncentracji chromu x (at.%) w cząstkach oraz
(ii) zaleŜność stałej sieci fazy α-FeCr, a bcc , od zawartości chromu. Pierwsza z nich pozwala
stwierdzić, Ŝe faza σ-FeCr jest kinetycznie uprzywilejowana dla x = 47.68 – 60.40 at.% Cr.
Drugą z tych zaleŜności moŜemy przeanalizować w oparciu o prawo Vegarda dla związków
niestechiometrycznych [138], zgodnie z którym naleŜałoby się spodziewać ciągłej zmiany
parametru komórki elementarnej i jej objętości ze zmianą składu.
σ -FeCr (vol. %)
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 20 40 60 80 100
x (at.% Cr)
2,886
2,884
2,882
2,880
2,878
2,876
2,874
2,872
2,870
2,868
o
a bcc
(A)
Rys. 23. Zawartość fazy σ oraz stała sieci fazy α w funkcji zawartości chromu w cząstkach Fe-Cr;
linia przerywana - prawo Vegarda.
W przypadku nanocząstek - jak pokazuje rysunek 23 - parametr a bcc wzrasta wraz z rosnącą
zawartością Cr, jednakŜe dla większości składów wykazuje on wyraźne odstępstwo od tego
prawa (dla porównania przedstawiono je na tym samym rysunku linią przerywaną) [137].
Przyczyny tego odstępstwa naleŜy upatrywać w wielofazowej naturze cząstek. Wyniki analizy
dyfrakcji rentgenowskiej jasno wskazują, Ŝe układ nanocząstek Fe-Cr rozwaŜać naleŜy jako
co najmniej trójfazowy, w którym obecne są fazy α-FeCr, σ-FeCr oraz fazy tlenkowe
(obecność tlenków Ŝelaza w badanych nanocząstkach potwierdzają ponadto badania
mössbauerowskie, które będą zaprezentowane i opisane szczegółowo w dalszej części pracy).
Fakt ten moŜe tłumaczyć wspomniane odstępstwo parametru a bcc nanocząstek od prawa
Vegarda. Mianowicie, dla nanocząstek bogatych w Ŝelazo, bardziej prawdopodobne jest
powstawanie na powierzchni cząstek tlenków Ŝelaza niŜ chromu; w przypadku nanocząstek
64