بررسی تأثیر روش ساخت بر ویژگی¬های ساختاری و مغناطیسی آلیاژهای هویسلر Co2FeSi و Co2FeGe

در سال¬های اخیر، گشایش باب جدیدی در عرصه تحقیق و پژوهش بر روی مواد مغناطیسی، تحت عنوان اسپینترونیک، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. یکی از اهداف اصلی در حوزه اسپینترونیک، تزریق اسپینی از فلز فرومغناطیس به درون نیم-رساناست که امروزه در جهت پیشرفت این فرآیند، تلاش زیادی برای کشف و شناسایی فرومغناطیس¬های جدید به عمل می¬آید. به همین علت نیم¬فلزات فرومغناطیس مورد توجه زیادی قرار گرفته¬اند و آلیاژهای هویسلر بر پایه کبالت به دلیل قطبیدگی اسپینی بزرگ و داشتن دمای کوری بالا برای استفاده در صنعت اسپینترونیک، نسبت به دیگر نیم¬فلزات در اولویت قرار دارند. در این پژوهش با هدف بهبود ویژگی‌های مغناطیسی، ترکیبات هویسلر Co2FeX (X=Si,Ge) ساخته شده طی فرآیندهای مختلف آزمایشگاهی، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفتند. نمونه¬های اولیه با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی و ذوب¬قوسی ساخته شدند و در ادامه برای دستیابی به نمونه¬هایی با ساختار بلوری با نظم بلند برد، تحت آسیاب و بازپخت قرار گرفتند. این نوع از آلیاژهای هویسلر با فرمول شیمیایی X2YZ، در ساختار L21 متبلور می¬شوند. در این پروژه، خواص ساختاری نانوذرات با استفاده از الگوهای پراش پرتوی X نمونه¬ها، مورفولوژی به وسیله SEM و خواص مغناطیسی توسط VSM مورد بررسی قرار گرفت. بر طبق مدل اسلیتر-پائولینگ، گشتاور مغناطیسی آلیاژهای هویسلر به تعداد الکترون¬های ظرفیت آنها ارتباط داشته و مقدار این کمیت برای ترکیبات هویسلر Co2FeX (X=Si,Ge) برابر با 6 مگنتون بوهر به ازای واحد فرمولی پیش¬بینی می¬شود. گشتاور مغناطیسی بدست آمده از تک تک نمونه¬ها، کمتر از این مقدار می-باشد. از میان آنها، نمونه¬ای از ترکیب Co2FeSi که پس از آسیابکاری تحت بازپخت قرار گرفت، دارای بیشترین مقدار برای گشتاور مغناطیسی بود. تفاوت در مغناطش اشباع سایر نمونه¬ها نیز با توجه به مدل هسته-پوسته مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نیز بررسی رفتار وادارندگی با توجه به سازوکارهای فعال در این نمونه¬ها، نشان داد که در برخی از آنها کاهش اندازه بلورک¬ها، مهمترین نقش را در افزایش وادارندگی در نمونه¬های آسیاب شده دارد. همچنین وادارندگی سایر نمونه¬ها با توجه به عوامل تأثیر گذار بر آنها بررسی شد.