Published

2020-07-01

COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO

FERROMAGNETIC BEHAVIOR WITH INCOMPLETE SATURATION OF THE Ƞ-Al5Fe2 INTERMETALLIC COMPOUND SYNTHESIZED BY THE ARC-MELTING TECHNIQUE

DOI:

https://doi.org/10.15446/mo.n61.84949

Keywords:

Compuestos intermetálicos, aleaciones complejas, difracción de rayos X, respuesta magnética (es)
Intermetallic compounds, complex alloys, X-ray diffraction, magnetic response (en)

Authors

  • Sarina Gálvez-Breña Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima.
  • Carlos V. Landauro Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima; Centro de investigaciones Tecnológicas, Biomédicas y Medioambientales, Calle Jose Santos Chocano 199, Bellavista Callao.
  • Justiniano Quispe-Marcatoma Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima; Centro de investigaciones Tecnológicas, Biomédicas y Medioambientales, Calle Jose Santos Chocano 199, Bellavista Callao.
  • Víctor A. Peña-Rodríguez Facultad de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima; Centro de investigaciones Tecnológicas, Biomédicas y Medioambientales, Calle Jose Santos Chocano 199, Bellavista Callao.

El presente trabajo presenta un estudio del proceso de síntesis y de  caracterización estructural y magnética del intermetálico ƞ-Al5Fe2 preparado mediante la técnica de fusión por descarga eléctrica de arco. Con la finalidad de obtener una fase homogénea, todas las muestras obtenidas por fusión fueron sometidas a un tratamiento de recocido térmico durante 2 días a 847 °C y, finalmente, enfriadas rápidamente en agua.

La caracterización estructural y micro-estructural de las muestras se realizó mediante un análisis combinado de difracción de rayos X y espectroscopia Mössbauer de transmisión del Fe57; en tanto que, el estudio morfológico de los granos se realizó usando microscopía electrónica de barrido. La caracterización magnética de las muestras se llevó a cabo empleando la técnica de magnetometría de muestra vibrante. Medidas de fluorescencia de rayos X fueron realizadas para el análisis de composición de elementos.

Los resultados indican que el método de síntesis empleado permite obtener directamente la fase intermetálica ƞ-Al5Fe2 con alta calidad estructural: estructura cristalina ortorrómbica y grupo espacial Cmcm También se ha encontrado que la aleación ƞ-Al5Fe2 muestra un comportamiento ferromagnético con saturación incompleta. Por otro lado, estudios Mössbauer de la estructura local alrededor de los átomos de hierro muestran desorden topológico debido a las ocupancias fraccionales inherentes en la estructura del sistema intermetálico bajo estudio. Finalmente, el análisis composicional indica que el material se encuentra dentro del rango de homogeneidad permitido.

In this work, we study the synthesis process and structural and magnetic characterization of the ƞ-Al5Fe2 intermetallic alloy obtained by the arcmelting technique. Subsequently, in order to obtain homogeneous crystalline phase, all melted samples were annealed at 900 °C, during 2 days, and then quenched into water.

The structural and micro-structural characterization of the samples were performed by X-ray diffraction and, 57Fe transmission Mössbauer spectroscopy, while the morphological study was performed using scanning electron microscopy. Moreover, magnetic characterization was carried out using vibrating sample magnetometer. X-ray fluorescence was employed for
elemental characterization.

The results indicate that it is possible to employ the arc-melting technique to synthesize the ƞ-Al5Fe2 intermetallic phase with high structural quality: orthorhombic crystalline structure and Cmcm space group. It has also been found that the ƞ-Al5Fe2 alloy has a ferromagnetic behavior with incomplete saturation. On the other hand, studies of the local structure around iron atoms show topological disorder due to the fractional occupations inherent in the structure of the intermetallic under study. Finally, the compositional analysis indicates that the material is within the allowed homogeneity range.

References

U. Köster, W. Liu, H. Liebertz & M. Michel, J. Non-Cryst. Solids 153-154 (1993).

J.-M. Dubois, Chem. Soc. Rev. 41 6760 (2012).

M. Krasnowski and T. Kulik, Intermetallics 18, 47 (2010).

T. B. Massalski and H. Okamoto, Binary Alloy Phase Diagrams, ASM International, Ohio (1990).

U. Burkhardt, Yu. Grin, and M. Ellner, Acta Crystallogr. Sect. B, 50 313 (1994).

T. Zienert, L. Amirkhanyan, J. Seidel, R. Wirnata, T. Weissbach, T. Gruber, O. Fabrichnaya and J. Kortus. Intermetallics 77 (2016).

J. Chi, Xiang Zheng, S. Y. Rodriguez, Y. Li, Weiping Gou, V. Goruganti, K. D. D. Rathnayaka, and J. H. Ross, Phys. Rev. B, 82 174419 (2010).

Z. Jagličić, S. Vrtnik, M. Feuerbacher, and J. Dolinšek, Physical Review B 83, 224427 (2011).

L. F. Kiss, D. Kaptás, J. Balogh, L. Bujdosó, T. Kemény, and L. Vincze, J. Gubicza, Physical Review B 70, 012408 (2004).

D. G. Eskin and L. Katgerman, in Aluminium Alloys 2006 - ICAA10, Materials Science Forum, Vol. 519 (Trans Tech Publications Ltd, 2006) pp. 1681{1686.

TOPAS V4.2 User's Manual, (Bruker AXS GmbH, 2008).

H. Becker, L. Amirkhanyan, J. Kortus and A. Leineweber, Journal of Alloys and Compounds 721, 691 (2017).

R.A. Dunlap and D.W. Lawther, Materials Science and Engineering, 10 141 (1993).

M. Pillaca, C. V. Landauro, M. Z. P. Vergara, J. Quispe-Marcatoma, C. Rojas-Ayala, V. A. Peña-Rodríguez and E. Baggio-Saitovitchb, RSC Adv.6 5367 (2016).

M. A. Chernikov, A. Bernasconi, C. Beeli, A. Schilling, H.R. Ott, Phys.Rev. B 48 3058 (1993).

S. Ii , K. Hirayama, K. Matsunaga, H. Fujii and S. Tsurekawa, Scripta Materialia 68 (2013).

H. Zhang, D. Zeng, and Z. Liu, J. Magn. Magn. Mater 322, 2375 (2010).

How to Cite

APA

Gálvez-Breña, S., Landauro, C. V., Quispe-Marcatoma, J. and Peña-Rodríguez, V. A. (2020). COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO. MOMENTO, (61), 24–36. https://doi.org/10.15446/mo.n61.84949

ACM

[1]
Gálvez-Breña, S., Landauro, C.V., Quispe-Marcatoma, J. and Peña-Rodríguez, V.A. 2020. COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO. MOMENTO. 61 (Jul. 2020), 24–36. DOI:https://doi.org/10.15446/mo.n61.84949.

ACS

(1)
Gálvez-Breña, S.; Landauro, C. V.; Quispe-Marcatoma, J.; Peña-Rodríguez, V. A. COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO. Momento 2020, 24-36.

ABNT

GÁLVEZ-BREÑA, S.; LANDAURO, C. V.; QUISPE-MARCATOMA, J.; PEÑA-RODRÍGUEZ, V. A. COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO. MOMENTO, [S. l.], n. 61, p. 24–36, 2020. DOI: 10.15446/mo.n61.84949. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/momento/article/view/84949. Acesso em: 28 mar. 2024.

Chicago

Gálvez-Breña, Sarina, Carlos V. Landauro, Justiniano Quispe-Marcatoma, and Víctor A. Peña-Rodríguez. 2020. “COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO”. MOMENTO, no. 61 (July):24-36. https://doi.org/10.15446/mo.n61.84949.

Harvard

Gálvez-Breña, S., Landauro, C. V., Quispe-Marcatoma, J. and Peña-Rodríguez, V. A. (2020) “COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO”, MOMENTO, (61), pp. 24–36. doi: 10.15446/mo.n61.84949.

IEEE

[1]
S. Gálvez-Breña, C. V. Landauro, J. Quispe-Marcatoma, and V. A. Peña-Rodríguez, “COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO”, Momento, no. 61, pp. 24–36, Jul. 2020.

MLA

Gálvez-Breña, S., C. V. Landauro, J. Quispe-Marcatoma, and V. A. Peña-Rodríguez. “COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO”. MOMENTO, no. 61, July 2020, pp. 24-36, doi:10.15446/mo.n61.84949.

Turabian

Gálvez-Breña, Sarina, Carlos V. Landauro, Justiniano Quispe-Marcatoma, and Víctor A. Peña-Rodríguez. “COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO”. MOMENTO, no. 61 (July 1, 2020): 24–36. Accessed March 28, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/momento/article/view/84949.

Vancouver

1.
Gálvez-Breña S, Landauro CV, Quispe-Marcatoma J, Peña-Rodríguez VA. COMPORTAMIENTO FERROMAGNÉTICO CON SATURACIÓN INCOMPLETA DEL COMPUESTO INTERMETÁLICO Ƞ-Al5Fe2 SINTETIZADO MEDIANTE LA TÉCNICA DE FUSIÓN POR DESCARGA DE ARCO. Momento [Internet]. 2020 Jul. 1 [cited 2024 Mar. 28];(61):24-36. Available from: https://revistas.unal.edu.co/index.php/momento/article/view/84949

Download Citation

CrossRef Cited-by

CrossRef citations2

1. Carlos Bruno Barreto Luna, Eduardo da Silva Barbosa Ferreira, Adriano Lima da Silva, Edcleide Maria Araújo, Ana Cristina Figueiredo de Melo Costa, Renate Maria Ramos Wellen. (2022). Tuning the performance of PA6/EPDM‐MA nanocomposites reinforced with Ni0.5Zn0.5Fe2O4. Effect of the mixing protocol on mechanical, thermal, thermomechanical, magnetic, and morphological behavior. Polymer Composites, 43(7), p.4447. https://doi.org/10.1002/pc.26704.

2. Carlos Bruno Barreto Luna, Adriano Lima da Silva, Danilo Diniz Siqueira, Edson Antonio dos Santos Filho, Edcleide Maria Araújo, Emanuel Pereira do Nascimento, Ana Cristina Figueiredo de Melo Costa. (2022). Preparation of flexible and magnetic PA6/SEBS‐MA nanocomposites reinforced with Ni‐Zn ferrite. Polymer Composites, 43(1), p.68. https://doi.org/10.1002/pc.26357.

Dimensions

PlumX

Article abstract page views

541

Downloads

Download data is not yet available.