שיטות של באתרו לשעבר בחיי עיר חקירות של המרות מבניים: המקרה של התגבשות של משקפיים מתכתי

המקלעים מבוססות ברזל שהוכנו על ידי שכבתה מהירה של להמיס מייצגים חומרים תעשייתי אטרקטיביים עם יישומים מעשיים רבים¹. במיוחד מאז מגנטיות שלהם הם לעתים קרובות על-קונבנציונאלי (פולי) סגסוגות גבישי^2,3. לטובת יותר מן הפרמטרים יתרון שלהן, יש לדעת את תגובתם בטמפרטורות גבוהות. עם העליה בטמפרטורה, מרגיע מבנה אמורפי ו, לבסוף, התגבשויות מתחיל. בסוגים מסוימים של MGs, זה יכול להוביל להידרדרות של הפרמטרים מגנטי שלהן, וכתוצאה מכך ביצועים דלים יותר. יש, עם זאת, מספר משפחות מבוססות ברזל המקלעים עם יצירות מיוחדות^4,5,6,7 שבו הדגנים גבישי שהוקם הם עדינים מאוד, בדרך כלל מתחת כ 30 nm, בגודלה. Nanocrystals לייצב את המבנה ולשמר לפיכך, פרמטרים מקובלים מגנטי מעל טמפרטורה רחב טווח^8,9. אלה תכונות כביכול סגסוגות (NCA).

האמינות ביצועים לטווח ארוך של MGs, במיוחד תחת טמפרטורות גבוהות ו/או בתנאים קשים (קרינה מייננת, קורוזיה, וכו ‘) דורש ידע מעמיק של ההתנהגות שלהם פרמטרים פיזיים נפרדים. בגלל המקלעים אמורפי, מגוון של שיטות אנליטיות המתאימים האפיון שלהם מוגבל למדי. לדוגמה, שיטות דיפרקציה לספק השתקפויות רחבה, נכחדה יכול לשמש רק עבור האימות של amorphicity.

ראוי לציין כי מספר, בדרך כלל עקיף שיטות קיימות המספקות מהירה, גמישה אפיון המקלעים (למשל, קו עיכוב מתוקני חישה עקרון). שיטה זו מספקת מהר אפיון מבנה ומתח מדינות כולל הנוכחות של inhomogeneities. ביתרון הוחל מהירה, גמישה אפיון לאורך כל מ”ג סרטים^10,11.

מפורט יותר תובנה המתוסבכים סידור מבנית יכולה להיות מושגת באמצעות אינטראקציות hyperfine המשקפים ברגישות הסידור האטומי המקומי של האטומים תהודה. יתר על כן, וריאציות, טופולוגית וכימיים סדר לטווח קצר יכול להתגלות. זה כבוד, השיטות כמו ספקטרומטר תהודה מגנטית גרעינית (NMR) ו/או מסות מוסבאואר, שניהם ביצעו על ⁵⁷Fe גרעינים, נחשבות^12,13. בעוד השיטה לשעבר מספק מענה באופן בלעדי אינטראקציות דיפול מגנטי hyperfine, האחרון הוא רגיש גם האינטראקציות פאול חשמלי. לפיכך, ספקטרומטר מוסבאואר הופך זמין במקביל גם מידע על סידור מבנית והן הברית מגנטי של גרעינים תהודה ברזל¹⁴.

ובכל זאת, כדי להשיג סטטיסטיקה הגיונית, הרכישה של קשת מוסבאואר בדרך כלל לוקח כמה שעות. הגבלה זו להתייחס במיוחד כאשר תלוית טמפרטורה ניסויים הם ראה. טמפרטורות גבוהות שמוחל במהלך הניסוי גורם שינויים מבניים המקלעים ובדוקים¹⁵. כתוצאה מכך, רק באתרו לשעבר ניסויים שבוצעו בטמפרטורת החדר על דגימות היו קודם annealed בטמפרטורה מסוימת, ואז חזר לתנאי הסביבה לספק תוצאות אמינות.

האבולוציה של MG מבנים במהלך טיפול תרמי באופן שגרתי נלמדת על ידי שיטות אנליטיות המאפשרות רכישת נתונים מהירה כמו לדוגמה רנטגן עקיפה של סינכרוטרון קרינה (DSR), דיפרנציאלי סריקה calorimetry (DSC), או מגנטי מדידות. למרות ניסויים בחיי עיר אפשריים, המידע שהושג נוגע מבנית (DSR, DSC) או תכונות מגנטיות (מגנטי נתונים). עם זאת, במקרה של DSC (ומדידות מגנטי) הזיהוי של הסוג של דגנים (ננו) העולות במהלך התגבשויות בלתי אפשרי מצד שני, DSR נתונים אינן מצביעות על הברית מגנטי של מערכת ובדוקים. פתרון למצב זה הוא טכניקה שעושה שימוש hyperfine אינטראקציות: NFS סינכרוטרון קרינה¹⁶. הוא שייך לקבוצה של שיטות המנצלת פיזור תהודה גרעינית תהליכים¹⁷. בשל הברק גבוהה מאוד של קרינה המתקבל הדור השלישי של synchrotrons, טמפרטורה NFS ניסויים בתנאים בחיי עיר הפך ריאלי^{18,19,20,21 22, ,23}.

ספקטרומטר מוסבאואר והן NFS נשלטים על ידי אותם עקרונות פיזיים הקשורים תהודה גרעינית בין רמות האנרגיה של ⁵⁷Fe גרעינים. למרות זאת, בעוד הגומלין hyperfine סריקות לשעבר בתחום האנרגיה, האחרון מספק interferograms בתחום הזמן. בדרך זו, התוצאות המתקבל שתי השיטות הן שוות ערך ומשלימים. כדי להעריך את הנתונים NFS, חייבים להקים מודל פיזי סביר. משימה מאתגרת זו יכול להתבצע על ידי העזרה של מסות מוסבאואר אשר מספק את ההערכה הראשונה. משלימים את החסר בין שני המתודות הללו אומר בחיי עיר NFS בודק את הברית ארעי מוסבאואר ספקטרומטר משקף הברית יציב, כלומר הראשונית ו/או לשלב. האחרון של גשמי למדה באתרו לשעבר.

מאמר זה מתאר ביישומים בחירה של פרטים של שתי השיטות פחות נפוץ של גרעיני מגנטיים: הנה, אנחנו להחיל אותם על החקירה של שינויים מבניים המתרחשים (Fe_2.85Co₁)₇₇מו₈Cu₁ B₁₄ מ ג נחשפים טיפול בחום. אנו מקווים כי מאמר זה מגרה את תאבונם של החוקרים להשתמש טכניקות אלה עבור החקירה של תופעות דומות ובסופו של דבר עם סוגים שונים של חומרים.