Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Legierungsreihe Fe89-x Mn11 Alx (2 <= x <= 40)

Bremers, Heiko

Ziel dieser Arbeit war es, die noch unbekannten magnetischen Eigenschaften der Legierungsreihe Fe(89-x)Mn(11)Al(x) x=0..40 bei tiefen Temperaturen zu untersuchen. Die Konzentrationen sind mit Mikrosondenmessungen sowie mit Plasmaatomspektroskopie bestätigt worden. Röntgenstrukturuntersuchungen haben gezeigt, daß die Proben einphasig in der bcc-Struktur kristallisiert sind. Im untersuchten Bereich treten neben der ungeordneten die geordnete DO3- und B2-Übersturktur auf. Die Ordnungsparameter sowie die Gitterkonstanten sind bestimmt worden. Interessant ist, daß die Gitterkonstante diese drei Bereiche widerspiegelt. Die Magnetisierungsmessungen haben gezeigt, daß im untersuchtenKonzentrationsbereich ein kontinuierlicher Übergang vom Ferro- zumAntiferromagnetismus stattfindet. Gerade im Übergangsbereich zeigen sich interessante magnetische Eigenschaften. So konnte gezeigt werden,daß die Proben mit x=27, 30 At einen Re-entrant Übergang vom Ferromagnetismus zum Spinglas zeigen. Es ist die Magnetfeldabhängigkeit dieses Übergangs untersucht und daraus ein magnetisches Phasendiagramm bestimmt worden. Die Untersuchungen mit dem Mössbauereffekt haben Aufschluß über die lokalen magnetischen Eigenschaften gegeben. Neben einer modellunabhängigen Beschreibung mit Hyperfeinfeldverteilungen erfolgte eine Auswertung in einem quasibinären Nächste-Nachbar-Modell. Da die Konzentrationsabhängigkeit sowohl der Sättigungsmagnetisierung als auch des mittleren Hyperfeinfeldes bei niedrigen Aluminiumkonzentrationen auf die Gültigkeit eines lokalen Modells hindeuten, ist im Anschluß daran versucht worden, die Messungen mit dem Weiß'schen Molekularfeld-Ansatz zu beschreiben.

The aim of this work was to investigate the low temperature magnetic properties of the alloy series Fe(89-x)Mn(11)Al(x) x=0..40. The concentrations have been confirmed by microprobeanalysis and plasma atom spectroscopy. The x-ray investigations resulted in a single phase bcc structure of all samples. As expected there are three different ordered phases, i.e. the disordered A2-, the ordered DO3- and B2-phase. Order parameter and lattice spacings have been determined. An interesting fact is, that the different phases can be discovered in the slope of the lattice constant vs. concentration. Magnetization measurements have shown a continiously transition from ferro- to antiferromagnetism. Just in the region between ferro- and antiferromagnetism interesting magnetical behaviour can be seen. There is clear evidance, that alloys containing x=27, 30 at of Aluminum exhibit a re-entrant spinglas phase. The dependence of this phase transition from an external magnetical field has been investigated and the results are collected in a magnetical phase diagram. Mössbauer effect measurements carried out in the whole concentration range gave insight in the local magnetic properties. Beside a model independent description with hyperfine field distribution an evaluation has been done using a quasi binary nearest neighbour model. Both magnetization measurements and Mössbauer effect measurements lead to the validity of a localized model. Hence a molecular field approach has been used to describe the magnetic properties.

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Bremers, Heiko: Untersuchung der magnetischen Eigenschaften der Legierungsreihe Fe89-x Mn11 Alx (2 <= x <= 40). 1998.

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