Formación de siliciuros de Fe dopados con Mn mediante molienda mecánica

J. DESIMONI, S. M. COTES, M.A. TAYLOR,J. RUNCO

La Plata, Argentina

Congreso; 90a Reunión Nacional de Física, AFA2005; 2005

El sistema Fe-Si es intrincado ya que dependiendo del método de síntesis, pueden obtenerse distintas fases estables y metaestables. La fase semiconductora beta-FeSi2 ha atraído la atención por sus potenciales aplicaciones en el campo de la optoelectrónica y la conversión termoeléctrica [W.-S Cho, S.W. Choi and K. Park, Mat. Sci. Eng. B66 (1999) 116].   El dopaje con Mn de este siliciuro propone un desafío sobre la ocurrencia de fases metaestables nuevas propiciadas por la diferencia estructural entre los siliciuros de Fe y Mn y la ocupación de los dos sitios no equivalentes del Fe en la estructura beta -FeSi2 [P. Y. Dusausoy, J. Protas, R. Wandjii and R. Roques, Acta Cryst.. B27 (1971) 1209].   Presentamos un estudio de la formación de fases a partir de molienda mecánica de mezclas de polvos puros en atmósfera de Ar, de Fe_{1-x}Mn_xSi2 (0.03 < x <0..50). La evolución fue seguida con espectroscopía Mössbauer y difracción de rayos X.   Los difractogramas presentaron líneas anchas atribuibles a siliciuros estables y metaestables como beta-FeSi_2, epsilon-FeSi y Si [S. Rundqvist, Acta Chem. Scandinavica 16 (1962) 1]. La intensidad de la señal del Si aumenta con el contenido de Mn sugiriendo la formación de siliciuros de Mn.   Los espectros Mössbauer están caracterizados por dos líneas anchas que pueden reproducirse con tres interacciones cuadrupolares. Debido al ancho de línea no es posible realizar una asociación directa entre los parámetros hiperfinos y las fases conocidas [J. Desimoni and F. H. Sánchez, Hyp. Int. 122 (1999) 277]. A la luz de los difractogramas, puede sospecharse la presencia de beta-FeSi_2, alpha-FeSi_2 y epsilon-FeSi.