تاثیر روش ساخت بر فرایند تشکیل فاز و ویژگی های ساختاری و مغناطیسی نمونه های Mn۲.۵Ge

در این پژوهش فرایند تشکیل فاز نمونه­های Mn۲.۵Ge از پودرهای فلزی Mn و Ge با روش آلیاژسازی و تاثیر بازپخت محصول نهایی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داد فاز پایدار در فرایند آسیاب­کاری، ترکیب Mn۱۱Ge۸ با ساختار اورتورومبیک و گروه فضایی Pnam است. مقادیر مغناطش اشباع نمونه های آسیاب کاری شده با زمان اسیاب از مقدار ۲/۰ تا ۹۵/۱ (kg-۱Am۲) افزایش می یابد. باقی ماندگی نمونه­ها نیز با افزایش زمان آسیاب­کاری افزایش و میدان وادارندگی نمونه­ها با افزایش زمان آسیاب­کاری کاهش یافته است. بازپخت نمونه­ ۱۵ ساعت آسیاب­کاری شده به حذف فازهای Mn و Ge و ظهور چهار فاز جدید Mn۳Ge و Mn۵Ge۲ و Mn۵Ge۳ و Mn۲.۳Ge منجر شد، که فاز جدید Mn۳Ge با ساختار) Do۲۲ تتراگونال ( و گروه فضاییI۴/mmm  فاز پایدار و غالب است. افزایش مغناطش اشباع نمونه­ بازپختی به شکل­گیری فازهای مغناطیسی جدید و افزایش میدان وادارندگی به فاز Mn۳Ge با ساختار تتراگونال نسبت داده شده است. برای تعدادی نمونه که با روش ذوب قوسی ساخته شده بود، مطالعات توسعه یافت تا با مقایسه نتایج، تاثیر روش ساخت بر فرایند تشکیل فاز و ویژگی­های ساختاری و مغناطیسی نیز مطالعه شود. در این نمونه ها بسته به روش ساخت، مقادیر مغناطش اشباع در بازه ۶/۰ تا ۶۵/۵ (kg-۱Am۲) قرار داشتند. تحلیل ریتولد نشان داد نمونه­ Mn۲.۵Ge ساخته شده به روشس ذوب قوسی که فرایند تکمیلی بازپخت در دمای ۶۲۰ درجه سانتی گراد روی آن صورت گرفت، تک فاز است، که در نتیجه آن ترکیب Mn۲.۵Ge با مغناطش اشباع (kg-۱Am۲) ۲۵۲/۵ و میدان وادارندگی ۰۰۵/۰ تسلا به دست آمد.

Keywords:

Magnetization , Crystal structure , Heusler , Manganese , Mechanical alloying , Arc melting , مغناطش , ساختار بلوری , هویسلر , منگنز , آلیاژسازی مکانیکی , ذوب قوسی