Abstrakt
Ni2MnGa a Co2FeGe0.5Ga0.5 jsou Heuslerovy slitiny s velkým aplikačním potenciálem. Ni2MnGa je slitina s tvarou pamětí, která se používá pro mikropumpy [1] nebo aktuátory [2] a Co2FeGe0.5Ga0.5 má potenciál ve spintronice [3].
Jejich vlastnosti, které jsou klíčové pro aplikace, jsou spojeny s nízkoteplotní fází L21, vysokoteplotní fáze B2 je pro aplikační účely nežádoucí. Uvážíme-li obecný chemický vzorec pro Heuslerovu slitinu jako X2YZ, pak se pro B2 fázi prvky Y a Z mísí na svých pozicích v elementární buňce a tyto pozice začnou být ekvivalentní, což vede k vyšší symetrii.
Přítomnost B2 fáze lze pozorovat například na as cast vzorcích, které nebyly dále žíhány. Tento příspěvek prezentuje stanovení obsahu L21 fáze pomocí rentgenové difrakce.
Díky symetrii bychom pro L21 fázi měli pozorovat jen ty difrakce, které mají všechny indexy sudé nebo liché (fcc vyhasínací podmínka). Vyšší symetrie B2 fáze (kterou popíšeme stejně velkou elementární buňkou) vede k vyhasnutí difrakcí, které mají všechny indexy liché.
Výpočet strukturních faktorů ukazuje, že difrakce se všemi indexy sudými zůstavají stejné v obou fázích. Poměr integrálních intenzit, které odpovídají difrakcím se všemi indexy lichými a všemi index sudými, by tak měl prokázat objemové zastoupení L21 fáze ve vzorku.
Nicméně, celá problematika je více komplikovaná, neboť je nezbytné započítat všechny úhlově závislé korekce, jako je polarizace záření, Lorentzova korekce, absorpce, ozářený objem a primární a sekundární extinkce. Výsledky ukazují, že tato procedura funguje dobře na tenkých vrstvách a monokrystalech s malou mosaicitou.
Pokud je mosaicita moc velká, komplikuje započítání korekcí - konkrétně korekce na ozářený objem a extinkci - protože je nejasné, jak velký objem z kterého zrna byl zrovna ozářen. Extinkční korekce je pak spojená s velikostí a rozorientací mozaikových bloků a tyto parametry musíme většinou odhadnout.
Nicméně je například jasně vidět, že dobře provedéné žíhání může výrazně zvýšit obsah L21 fáze, protože celková intenzita citlivých difrakcí (všechny indexy liché) po žíhání vzrostla (difrakce měřeny ve stejném experimentálním uspořádání ve všech případech). [1] A. R.
Smith, A. Saren, J.
Järvinen, K. Ullakko, Characterization of a high resolution solid state micropump that can be integrated into microfluidic systems, Microfluidics and Nanofluidics (2015) 18:1255-1263, doi: 10.1007/s10404-014-1524-6 [2] A.
Hobza, C. L.
Patrick, K. Ullakko, N.
Rafla, P. Lindquist, P.
Müllner, Sensing strain with Ni-Mn-Ga, Sensors and Actuators A 269 (2018) 137-144, doi: 10.1016/j.sna.2017.11.002 [3] Ikhtiar, S. Kasai, Y.
K. Takahashi, T.
Furubayashi, S. Mitani, and K.
Hono, Temperature dependence of magneto-transport properties in Co2Fe(Ga0.5Ge0.5)/Cu lateral spin valves, Applied Physics Letters 108, 062401 (2016); doi: 10.1063/1.4941549