Long period structures in alloys

Autor: Robert S. Toth, H. Sato
Rok vydání: 1968
Předmět:
Zdroj: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie. 91:557-574
ISSN: 0037-9328
DOI: 10.3406/bulmi.1968.6157
Popis: Both experimental and theoretical aspects of the study of long period structures in alloys are briefly reviewed. In an assembly of free electrons as found in metals and alloys, there is always a tendency to create Brillouin zone boundaries at the Fermi surface to reduce their energy. Therefore, if the energy associated with the formation of special periodicities in the crystal which create the necessary Brillouin zone boundaries is small, a long period structure will be created. Many types of long period structures found in alloys can be systematically explained from this principle. The most clear-cut explanation based on the above concept can be given to the formation of the so-called long period superlattices in ordered noble metal alloys, as found for example in the Cu-Au alloys, where the period of the alloy is uniquely related to the electron-atom ratio (e/a). If the period of the long period superlattice becomes extremely short, as in the M = 1 or M = 2 structure, the period generally will no longer respond to a change in e/a. In such a case, alloys tend to respond to the change of e/a by some other means. A distortion of the crystals determined by e/a or a series of long period stacking order modulations in such alloys thus results. In the martensitic transformation of the β˗phase of noble metal alloys, a series of structures with long period stacking order is found. However, here, contrary to the above cases, a particular kind of stacking order modulation is proven to be due to external strains rather than to the response to e/a only.
Les aspects théoriques et expérimentaux de l'étude des structures à longues périodes dans les alliages sont rapidement passés en revue. Dans un ensemble d'électrodes libres tel qu'on en rencontre dans les métaux et alliages, il existe toujours une tendance à créer des frontières de zones de Brillouin sur la surface de Fermi pour diminuer leur énergie. Par conséquent si l'énergie associée à la formation de périodicités particulières dans le cristal qui créent les limites de zones de Brillouin nécessaires, est faible, une structure longue période apparaîtra. De nombreux exemples de structure à longue période rencontrés dans les alliages peuvent être expliqués systématiquement suivant ce principe. A partir du concept précédent on peut donner une interprétation extrêmement claire des surstructures à longue période dans les alliages ordonnés de métaux nobles tels que les alliages CuAu, par lesquels la période dépend uniquement du rapport e/a (nombre d'électrons /nombre d'atomes). Quand la période de la surstructure devient très courte, comme dans les structures M = 1 et M = 2, la période ne suit plus les changements du rapport e/a. Dans un tel cas, l'alliage a tendance à répondre d'une autre manière à un changement du rapport e/a. Dans de tels alliages, il en résulte une distorsion des cristaux liée à e/a ou une série de modulations de l'orde d'empilement à longue période. Dans la transformation martensitique de la phase β des alliages de métaux nobles, on rencontre une série de structures avec un ordre d'empilement à longue période. Toutefois ici, contrairement au cas précédent, on peut montrer qu'un type particulier de modulation dans l'ordre d'empilement est dû aux contraintes externes plutôt qu'aux seuls effets du rapport e/a.
Sato Hiroshi, Toth Robert S. Long period structures in alloys. In: Bulletin de la Société française de Minéralogie et de Cristallographie, volume 91, 6, 1968. Réunion annuelle de l'Association Française de Cristallographie, Toulouse, 18-20 mars 1968.
Databáze: OpenAIRE