STRUCTURAL RELAXATION AND ATOMIC MOBILITY BY MAGNETIC ANISOTROPY MEASUREMENTS IN SOME METALLIC GLASSES

We compare the magnetic anisotropy induced by thermomagnetic treatments in some amorphous metallic alloys, considered in three different states : as-received, annealed, annealed and subsequently quenched. The atomic mobility is shown to decrease during an anneal, and to be partially restored by a quench. It is concluded that some processes involved in what is called "structural relaxation" are reversible, at least in part

QUENCHING EFFECTS IN A Fe40Ni40P14B6 AMORPHOUS ALLOY STUDIED BY MAGNETIC ANISOTROPY MEASUREMENTS

Kinetics for the establishment of the magnetic anisotropy has been found to be a reversible function of the equilibrium structural state quenched in from different temperatures (activation energy : 0.28 ± 0.02 eV

ANISOTROPIE MAGNÉTIQUE ET ORDRE DANS L'ALLIAGE Fe-Co ÉQUIATOMIQUE [1]

L'énergie d'anisotropie magnétique mesurée sur une sphère monocristalline de Fe-Co 50-50 at. traitée thermiquement sous champ magnétique comprend un terme a symétrie cubique et un terme à symétrie uniaxiale dépendant du degré d'ordre de l'alliage. On peut interpréter cette énergie comme la somme des énergies de paires du cristal, à condition de tenir compte des paires d'atomes seconds voisins. Nous calculons le nombre de ces paires en fonction du degré d'ordre avec la méthode de Yang-Li-Hill. L'accord avec les expériences est satisfaisant si on tient compte des vibrations du réseau.We measured the magnetic anisotropy energy in a spherical single crystal of Fe-Co 50-50 at. after magnetic annealing. We found a term with cubic symmetry and a term with uniaxial symmetry, depending on the degree of order in the alloy. This energy can be considered as the sum of the energy of the pairs of nearest and next nearest neighbours of the crystal. We calculate the number of these pairs as a function of the degree of order using the Yang-Li-Hill method. The theoretical and experimental results are in good agreement if we take into account the lattice vibrations

INTERACTION OF ORDER WITH MAGNETISM IN BINARY ALLOYS

Une étude expérimentale des alliages binaires magnétiques présentant un ordre atomique et un ordre ferromagnétique montre que le paramètre d'ordre à longue distance et l'aimantation spontanée ne sont pas indépendants. Nous nous proposons d'interpréter ce résultat dans un modèle simple de champ moyen.Experiments on magnetic binary alloys which present both atomic and ferromagnetic order show that the long range order parameter and the spontaneous magnetization are not independant. We give an interpretation of these results by mean of a simple mean-fields model

Structural analysis of a binary metallic glass model. II. — A study of Pd1-xSix alloys

We analyse several amorphous Pd1-xSi x alloys obtained by simulation. The metalloid atoms environments can be studied in the same way as that described in the first paper of this series. The main part of this paper is devoted to the evolution of the density as a function of the concentration. In order to interpret the values obtained by the simulation, we develop two models : the first one assumes a complete disorder; the second one, which is shown to be better, assumes a tendency to a local ordering : Si atoms are assumed to have only Pd neighbours.Nous analysons une suite d'alliages amorphes Pd1-xSix obtenus par simulation. L'environnement des atomes de métalloide peut être étudié par les mêmes méthodes que celles décrites dans le premier papier de cette série. Mais nous focalisons notre attention sur l'évolution de la densité en fonction de la concentration : pour interpréter les valeurs obtenues par simulation, nous envisageons deux modèles, dont l'un suppose un désordre complet, et l'autre, qui se révèle mieux adapté, une certaine tendance à une mise en ordre local où les atomes de Si n'ont que des atomes de Pd pour proches voisins

Evidence for carbon mobility in the amorphous alloy Fe81B 13.5Si3.5C2 from magnetic anisotropy measurements

The amorphous alloy Fe81B13.5Si3.5C 2 shows an additional induced magnetic anisotropy, as compared with the alloy Fe81.5B 14.5Si4, attributed to a rearrangement of the carbon atoms. These atoms migrate faster than the other components, through a particular mechanism, probably interstitial in character. Their mobility is comparable to that of interstitial carbon in the crystalline iron-nickel alloys.L'alliage amorphe Fe81B13,5Si3,5C 2 présente, par rapport à l'alliage Fe81,5B14,5Si 4, une anisotropie magnétique induite supplémentaire, attribuée au réarrangement des atomes de carbone; ceux-ci migrent plus vite que les autres constituants, et par un mécanisme distinct, sans doute interstitiel. Leur mobilité est comparable à celle du carbone interstitiel dans les alliages cristallins fer-nickel de structure cfc

CONTRIBUTION TO S.A.N.S. OF THE SURFACE STATE OF Pd80Si20 AMORPHOUS ALLOYS

Des expériences de diffraction de neutrons à petits angles ont été réalisées sur des alliages amorphes Pd80Si20. Le signal à petits angles varie fortement en fonction du traitement de surface (échantillon brut de trempe, poli ou attaqué). Ceci indique que l'état de surface est à l'origine d'une grande partie de l'intensité diffusée. Ce résultat est confirmé en plaçant les échantillons dans des mélanges CH3OH-CD3OD. Dans chaque cas l'intensité diffusée passe par un minimum en fonction du rapport H/D du liquide, et suit la variation théorique de la différence de longueurs de diffusion à l'interface. Les résultats sont analysés en termes de loi de Porod dans le cas de diffraction par une surface. Les résultats obtenus par diffraction de neutrons sont confirmés par l'étude en microscopie électronique à balayage.Small-angle neutron scattering (SANS) experiments have been performed on amorphous Pd80Si20 alloys. The small-angle signal varies strongly with surface treatment (as-quenched, polished or etched sample). This indicates that the surface state is responsible for a large part of the scattered intensity. This is confirmed by placing the samples in various CH3OH-CD3OD mixtures. In every case the small-angle intensity goes through a minimum as a function of the H/D ratio of the liquid, and follows the theoretical variation of the scattering length difference at the interface. Results are analyzed in terms of Porod law for the case of surface scattering. Scanning electron microscope measurements confirm the neutron scattering results

EFFET MÖSSBAUER ET RAYONS X DANS LES ALLIAGES INVAR IRRADIÉS AUX ÉLECTRONS

Les études déjà réalisées sur les propriétés magnétiques des alliages Invar montrent la nécessité d'établir le diagramme correct du fer-nickel. Nous avons donc essayé d'obtenir l'état d'équilibre d'alliages de 30 à 50 % de nickel en utilisant l'accélération de la diffusion sous irradiation. Les mesures d'effet Mössbauer permettent de détecter deux régions dans les échantillons irradiés à température ambiante : l'une paramagnétique à l'ambiante, l'autre ferromagnétique. Cette dernière est caractérisée par un couplage quadrupolaire qui semble indiquer une mise en ordre du type FeNi. Par ailleurs, les mesures de rayons X montrent que ces deux phases ont la même structure cfc et le même paramètre cristallin qui est à peu près indépendant de la concentration. Ces observations peuvent s'interpréter par une ségrégation en deux phases, l'une plus riche en nickel, l'autre plus riche en fer. On peut penser que la tendance à la ségrégation qui doit exister déjà dans l'alliage initial joue un rôle important dans ses propriétés magnétiques.The studies already performed of the magnetic properties of Iron-Nickel Invar alloys indicate that it is necessary to establish the correct diagram of Iron-Nickel. We have tried to reach the equilibrium state of 30 to 50 % Ni alloys by means of accelerated diffusion under electron irradiation. Two regions can be detected by Mössbauer effect in the sample irradiated at room temperature : a paramagnetic one, and a ferromagnetic one. The latter is characterized by a quadrupole coupling that is reliable to an ordering of FeNi type. On the other hand, the X-rays measurements show for the two phases the same cfc structure and the same parameter, nearly independent on the concentration. The results can be explained by a segregation in two phases, the first richer in nickel, the second richer in iron. We think that this tendency towards segregation might be already present in the initial alloy, influencing its magnetic properties

COMPUTER SIMULATION OF HYDROGENATED AND DEUTERATED CuTi AMORPHOUS ALLOYS

Des expériences de diffraction de neutrons ont été effectuées sur des alliages amorphes CuxTi1-x avec différentes teneurs en hydrogène ou en deutérium. La combinaison de longueurs de diffusion positives (cuivre et deutérium) et négatives (titane et hydrogène) a été utilisée afin d'identifier sans ambiguïté les pics supplémentaires qui apparaissent dans les fonctions de corrélation de paires des alliages CuTiH et CuTiD. Sur la base de ces résultats expérimentaux, un modèle structural a été construit par relaxation d'un ensemble d'atomes de cuivre et de titane dans un potentiel de Johnson modifié. L'hydrogène et le deutérium ont ensuite été introduit dans le modèle et les fonctions de corrélation de paires totales ainsi obtenues ont été comparées aux fonctions expérimentales correspondantes.Neutron scattering experiments have been performed on amorphous CuxTi1-x alloys with various amounts of hydrogen and deuterium. The combination of i) negative and positive scattering lengths of titanium and copper and ii) negative and positive scattering lengths of hydrogen and deuterium has been used to identify unambiguously the supplementary peaks which appear in the pair correlation curves of CuTiH and CuTiD alloys. Taking into account these experimental results, a structural model has been built up by relaxing an assembly of Cu and Ti atoms in a modified Johnson potential. Then hydrogen and deuterium atoms have been introduced in this model and the resulting total pair correlation functions have been compared to the experimental ones

THE MEDIUM RANGE STRUCTURE OF HYDROGENATED Cu-Ti AMORPHOUS ALLOYS STUDIED BY ANOMALOUS SMALL-ANGLE SCATTERING OF X-RAYS AND NEUTRON DIFFRACTION

Les alliages amorphes Cu-Ti donnent une forte diffusion centrale après hydrogénation. Celle-ci est analysée par diffusion anomale des rayons X sur les seuils K du cuivre et du titane. On peut alors conclure à la présence de très petits agrégats d'hydrure de titane de composition TiH2. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus par diffraction des neutrons en utilisant soit l'hydrogène (b 0) pour l'hydrogénation des échantillons.Amorphous Cu-Ti alloys, when hydrogenated, reveal a strong small-angle scattered intensity. The anomalous X-ray scattering effect is used to analyse this SAS intensity on both copper and titanium edges. It allows to assert the presence of very small clusters of titanium hydride having the TiH2 composition. These results are in good agreement with those obtained by neutron scattering experiments when using either hydrogen (b 0) for the hydrogenation of the samples