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Spectroscopie Mössbauer des alliages Al65Cu22Fe13 nanostructurés

 

Mustapha DRID1,*, Bouguerra BOUZABATA2 and Jean-Marc GRENECHE3

 

1Departement Sciences de la Matière, Université Kasdi Merbah Ouargla, B.P. 511, route de

Ghardaïa, Ouargla 30000, Algérie

2Laboratoire Magnétisme et Spectroscopie des Solides (LM2S), Faculté des Sciences, Université de Annaba, B.P. 12, Annaba 23000, Algérie

3Laboratoire de l’État Condensé, Université du Maine, Le Mans, France

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La synthèse et l’étude des alliages nanostructurés sont porteurs d’un grand intérêt technologique. Ils suscitent aussi beaucoup de questions fondamentales sur les conséquences des tailles moyennes nanométriques de leurs grains sur les propriétés physiques et en particulier structurales, magnétiques et mécaniques. Parmi ces matériaux avancés, les quasi- cristaux sont importants à cause des relations particulières entre leurs propriétés et leurs structures ainsi que la transition entre cristal et quasicristal.

 

C’est dans ce cadre que nous avons synthétisé des alliages de type quasicristallins de concentration Al65Cu22Fe13. Les poudres ont été obtenues par des broyages de mélanges à partir des éléments purs Fe, Cu et Al dans un broyeur planétaire à haute énergie où les jarres en rotation sont sous argon. Les temps de broyage varient de 1h à 15h. Les caractérisations des  poudres  broyées  ont  été  réalisées  par  la  spectrométrie  Mössbauer  à  différentes températures (T = 77 et 300 K) et la diffraction de rayons X.

Il est observé, à un temps de broyage de 5h, que la formation de 2 phases paramagnétiques caractérisées par la phase de type B2 FeAl et la solution solide Al (Fe), se fait au dépens de la disparition de la phase de fer alpha. Pour des temps de broyage plus longs (10 et 15h), la concentration de la phase AlFe s’accroît jusqu’ à une concentration relative de 84%. L’étude des variations des paramètres hyperfins des phases formées montrent que les structures icosaédriques attendues ne se sont pas encore formées probablement inhibées par la phase désordonnée.

 

Mots-clés : nanomatériaux, spectroscopie Mössbauer, broyage à haute énergie, quasi cristaux