Estudo da Influência da Desordem Química no Diagrama de Equilíbrio e no Comportamento Magnético das Ligas FexNi1-x a partir de uma Distribuição Binomial.

ENIO LIMA JR.; V DRAGO

Caxambu, Brasil

Congreso; XXV Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada; 2002

As ligas Fe-Ni podem existir em todas as composições como uma solução sólida onde os átomos de Fe e Ni ocupam aleatoriamente os sítios da rede cristalina; isto é o que chamamos de desordem química. No diagrama de fases deste sistema encontramos uma região de composição em torno de 65 % at. Fe onde duas fases fcc coexistem em um equilíbrio spinodal: a fase 1que apresenta baixo momento magnético e menor volume e a fase 2 que possui alto momento e maior volume, sendo a diferença de energia entre elas de apenas um mRy. A coexistência entre estas duas fases é apontada como a causa de várias propriedades anômalas observadas nesta faixa de composição e que é conhecido como problema INVAR. Na literatura encontramos diversos modelos para explicar estes complexos fenômenos, mas os que proporcionam os melhores resultados são aqueles que levam em conta a desordem química neste sistema. Em composições próximas de 65 % at. Fe, a energia magnética na liga é comparável a sua energia de ligação química. Assim, como o comportamento magnético da liga é dominada pelo momento magnético do átomo de ferro e este é fortemente dependente da vizinhança que o circunda, a desordem química influencia dramaticamente suas propriedades magnéticas bem como o equilíbrio de fases. Neste trabalho nós propomos um modelo que fornece as quantidades das fases 1, 2 e  para os diversos valores de x nas ligas FexNi1-x, permitindo a obtenção de um diagrama de equilíbrio, bem como simular os espectros Mössbauer e a curva de momento magnético em função da composição da liga, utilizando para isso uma distribuição binomial para simular a desordem química. O diagrama de equilíbrio obtido e a curva do momento magnético em função de x se mostraram muito próximos dos resultados experimentais apresentados na literatura. Em particular simulamos os espectros Mössbauer para as fases Fe22Ni78 (permalloy), Fe50Ni50 e Fe65Ni35 (INVAR), os quais são comparados com os seus respectivos espectros experimentais de amostras por nós sintetizadas com a mesma estequiometria. A comparação entre os espectros simulados e experimentais foi excelente.