An X-ray diffraction study of the short-range ordering in the soft-magnetic Fe–Si alloys with induced magnetic anisotropy

Chernenkov, Yu. P.; Ershov, N. V.; Lukshina, V. A.; Fedorov, V. I.; Соколов, Б. К.

doi:10.1016/j.physb.2007.04.008

Cited by 57 publications

(24 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Equilibrium phase diagrams 25 of both Fe-Si and Fe-Ge show a phase boundary near e/a $1.35, however, the peak in the magnetostriction for Fe-Si occurs at a lower e/a. Structural studies [32][33][34] show that Fe-Si exhibits the B2 and D0 3 short range order at fairly low Si concentrations. Perhaps the Si atom's smaller size, compared with the other solute atoms, catalyzes short range order B2 and D0 3 formation more readily, inducing a decrease in k c,2 even before the phase transition occurs.…”

Section: Magnetostriction and Magnetoelastic Coupling Versus E/a Rmentioning

confidence: 99%

Tetragonal magnetostriction and magnetoelastic coupling in Fe-Al, Fe-Ga, Fe-Ge, Fe-Si, Fe-Ga-Al, and Fe-Ga-Ge alloys

Restorff

Wun‐Fogle

Hathaway

et al. 2012

Journal of Applied Physics

117

View full text Add to dashboard Cite

This paper presents a comparative study on the tetragonal magnetostriction constant,λ γ,2 , [ = (3/2)λ 100 ] and magnetoelastic coupling, b 1 , of binary Fe 100-xZ x (0 < x < 35, Z = Al, Ga, Ge, and Si) and ternary Fe-Ga-Al and Fe-Ga-Ge alloys. The quantities are corrected for magnetostrains due to sample geometry (the magnetostrictive form effect). Recently published elastic constant data along with magnetization measurements at both room temperature and 77 K make these corrections possible. The form effect correction lowers the magnetostriction by ∼10 ppm for high-modulus alloys and by as much as 30 ppm for low-modulus alloys. The elastic constants are also used to determine the values of the magnetoelastic coupling constant, b 1 . With the new magnetostriction data on the Fe-Al-Ga alloy, it is possible to show how the double peak magnetostriction feature of the binary Fe-Ga alloy flows into the single peak binary Fe-Al alloy. The corrected magnetostriction and magnetoelastic coupling data for the various alloys are also compared using the electron-per-atom ratio, e/a, as the common variable. The Hume-Rothery rules link thee/a ratio to the regions of phase stability, which appear to be intimately related to the magnetostriction versus the solute concentration curve in these alloys. Using e/a as the abscissa tends to align the peaks in the magnetostriction and magnetoelastic coupling for the Fe-Ga, Fe-Ge, Fe-Al, Fe-Ga-Al, and Fe-Ga-Ge alloys, but not for the Fe-Si alloys for which the larger atomic size difference may play a greater role in phase stabilization. Corrections for the form effect are also presented for the rhombohedral magnetostriction,λ ɛ,2 , and the magnetoelastic coupling, b 2 , of Fe 100-x Ga x (0 < x < 35) alloys.Keywords aluminium alloys, elastic constants, elastic moduli, gallium alloys, germanium alloys, iron alloys, magnetisation, magnetoelastic effects, magnetostriction, silicon alloys Disciplines Condensed Matter Physics | Metallurgy CommentsThe following article is from Journal of Applied Physics 111 (2012) This paper presents a comparative study on the tetragonal magnetostriction constant, k c,2 , [ ¼ (3/2) k 100 ] and magnetoelastic coupling, b 1 , of binary Fe 100-x Z x (0 < x < 35, Z ¼ Al, Ga, Ge, and Si) and ternary Fe-Ga-Al and Fe-Ga-Ge alloys. The quantities are corrected for magnetostrains due to sample geometry (the magnetostrictive form effect). Recently published elastic constant data along with magnetization measurements at both room temperature and 77 K make these corrections possible. The form effect correction lowers the magnetostriction by $10 ppm for high-modulus alloys and by as much as 30 ppm for low-modulus alloys. The elastic constants are also used to determine the values of the magnetoelastic coupling constant, b 1 . With the new magnetostriction data on the Fe-Al-Ga alloy, it is possible to show how the double peak magnetostriction feature of the binary Fe-Ga alloy flows into the single peak binary Fe-Al alloy. The corrected magnetostriction and magnetoel...

show abstract

Section: Magnetostriction and Magnetoelastic Coupling Versus E/a Rmentioning

confidence: 99%

Tetragonal magnetostriction and magnetoelastic coupling in Fe-Al, Fe-Ga, Fe-Ge, Fe-Si, Fe-Ga-Al, and Fe-Ga-Ge alloys

Restorff

Wun‐Fogle

Hathaway

et al. 2012

Journal of Applied Physics

117

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Результаты исследова-ний локальной структуры кристаллов железо-кремний, содержащих от 5 до 10 at.% Si, с помощью рентге-новской дифракции и ЯГР-спектроскопии приведены в работах [54][55][56][57]. Впервые показано, что для всех кон-центраций кремния характерно ближнее упорядочение B2-типа в ОЦК-решетке сплавов, которое в случае x ≥ 0.08 сосуществует с кластерами D0 3 -фазы.…”

Section: Slow Cooled Chamber Cooled Water Quenchedunclassified

“…Увеличение концентрации кремния от 8 до 10 at.% приводит к значительному росту размеров областей D0 3 -фазы и их суммарного объема и при сохранении небольшого коли-чества B2-кластеров [57]. B2-кластер можно представить как ядро из двух соседних B2-ячеек, имеющих общую грань, окруженное растянутыми ячейками α-железа [55]. Из-за этого B2-кластеры являются более протяженными вдоль одной из осей легкого намагничивания 100 .…”

Section: нв ершов юп черненков ва лукшина оп смирновunclassified

“…Характеристическое излучение рентгеновской трубки с Mo анодом (λ = 0.071 nm) монохроматизиро-валось с помощью кристалла пиролитического графита. Рассеянное излучение регистрировалось энергодиспер-сионным Si(Li) детектором [55], что позволяет значи-тельно улучшить соотношение сигнал/фон.…”

Section: образцы и методика экспериментаunclassified

“…Смещение максимума из расчетного положения может быть обусловлено де-формацией решетки в окружении растворенных атомов алюминия. Аналогичное смещение сверхструктурных пиков наблюдалось в железокремнистых сплавах [54,55]. Особенности диффузного рассеяния в сплавах Fe-Si объяснялись присутствием кластеров, состоящих из двух ОЦК-ячеек, которые центрированы атомами кремния и имеют общую грань.…”

Section: результаты и обсуждениеunclassified

See 2 more Smart Citations

Ближний порядок в магнитомягком сплаве alpha-FeAl

Ershov¹,

Черненков²,

Лукшина³

et al. 2018

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Атомная структура образцов сплава железо-алюминий, содержащего около 7 at.% алюминия (α-область фа-зовой диаграммы), исследовалась методом рентгеновской дифракции. Образцы отжигались в парамагнитном (T > TC ) и в ферромагнитном (T < TC ) состояниях. В первом случае структурное состояние фиксировалось закалкой от температуры отжига в воду, во втором -медленным охлаждением. Дифрактограммы от монокристаллических образцов снимались на рентгеновском четырехкружном дифрактометре. Показано, что локальное упорядочение независимо от предыстории образца представляет собой сочетание кластеров B2-фазы (типа CsCl), которые ранее были обнаружены в железокремнистых сплавах при содержании Si до 10%, и малых областей с D0 3 ближним порядком. Если первые состоят из двух B2-ячеек, имеющих общую грань, то вторые -преимущественно из одной элементарной ячейки D0 3 -фазы. В пределах точности эксперимента существенной разницы структурных состояний в парамагнитной и ферромагнитной фазах не обнаружено.Работа выполнена в рамках государственного задания ФАНО России (тема " Магнит", № 01201463328) при частичной финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-02-00391.

show abstract

Short-Range Ordering Engineering

Song

2024

Topics in Mining, Metallurgy and Materials Engineering

View full text Add to dashboard Cite

An X-ray diffraction study of the short-range ordering in the soft-magnetic Fe–Si alloys with induced magnetic anisotropy

Cited by 57 publications

References 8 publications

Tetragonal magnetostriction and magnetoelastic coupling in Fe-Al, Fe-Ga, Fe-Ge, Fe-Si, Fe-Ga-Al, and Fe-Ga-Ge alloys

Tetragonal magnetostriction and magnetoelastic coupling in Fe-Al, Fe-Ga, Fe-Ge, Fe-Si, Fe-Ga-Al, and Fe-Ga-Ge alloys

Ближний порядок в магнитомягком сплаве alpha-FeAl

Short-Range Ordering Engineering

Contact Info

Product

Resources

About