二元Fe-Al合金中3d電子行為及超精細(xì)相互作用研究.pdf

1、采用符合正電子湮沒輻射多普勒展寬裝置和壽命譜儀研究不同化學(xué)成分的二元Fe-Al合金中的微觀缺陷、電子密度以及Fe 3d-Al 3p電子的交互作用，合金元素對Fe-Al合金中微觀缺陷、電子密度和3d電子的影響。分析有序和無序Fe-Al合金的穆斯堡爾譜，獲得合金中的超精細(xì)相互作用信息。研究微觀缺陷、3d-3p電子作用以及超精細(xì)相互作用對Fe-Al合金脆性和磁性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： (1)當(dāng)Fe和Al原子形成Fe-Al合金時，由于

2、晶格中最鄰近的Fe-Al原子對之間發(fā)生Fe d-Al p雜化作用，Al原子的3p電子與Fe原子的3d電子被局域化并形成共價鍵，導(dǎo)致合金中參與形成金屬鍵的自由電子數(shù)量減少，并降低e+與3d電子湮沒的概率。 (2)隨著合金中Al含量的增加，二元Fe-Al合金晶格中的3d-3p電子作用增強(qiáng)，d-d電子作用減弱，因此e+與高動量3d電子湮沒的概率迅速降低。 (3)二元Fe-Al合金中的結(jié)構(gòu)空位的濃度隨著合金中Al含量的增加而迅速

3、增加。 (4)Al含量低于25at％的Fe-Al合金，其穆斯堡爾譜是展寬的六峰譜線； Al含量在40～52at％的Fe-Al合金其穆斯堡爾譜是展寬的單峰譜線。即有序DO3-Fe3Al合金是鐵磁性的，而完全有序B2-FeAl合金是無磁性的。即在有序的B2-FeAl合金中，每個Fe原子的平均磁矩為零。這是由于在有序B2-FeAl合金中，晶格中最鄰近的Fe-Al原子對之間發(fā)生Fe d-Al p雜化作用，從而減小了Fe原子的磁矩