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Etude des propriétés structurales microstructurale et magnétiques des nanomatériaux ternaires (Fe80Ni20)100-xYx(Y= Co, Si
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2023) Ourihane, Hafida; Guittoum, Abderrahim(Directeur de thèse)
Les poudres nanostructurées (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Si x et (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Co (x= 0, 5, 10, 15 et 20 at. %) ont été préparées par broyage mécanique a haute énergie à l’aide d’un vario-broyeur planétaire P4. L’évolution de la morphologie des particules des poudres, le changement structural et microstructural ainsi que les propriétés magnétiques et hyperfines ont été étudiées en fonction de la concentration de Si et Co en utilisant la microscopie électronique à balayage (MEB), la diffraction des rayons X (DRX), la spectroscopie M?ssbauer et la magnétométrie a échantillon vibrant (VSM) Pour les deux séries (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Si x et (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Co x une solution solide désordonnée ?-Fe(Ni-Si) et ?-Fe(Ni-Co) de structure cubique centré (cc) ont été formées après 72 h de broyage. Lorsque la concentration de Si et Co augmente, le paramètre de maille diminue progressivement. Pour la série (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Si , la taille moyenne des grains diminue de 21 nm à 14 nm, alors que, le taux moyen de microdéformation augmente jusqu’à 0.46 %. Cependant pour la série (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Co x x une légère variation de la taille moyenne des grains et le taux moyen de microdéformations. Pour la série (Fe 80 Ni 20 ) 100-x Si les cycles d’hystérésisont montré un comportement ferromagnétique des poudres broyées. Les spectres M?ssbauer confirment l’existence d’une solution solide ferromagnétique désordonnée ?-Fe(Ni-Si) avec de différents environnements autour d’un atome de Fe. Cependant, le champ hyperfin moyen diminue jusqu'à 28 T pour x= 20 at. % de Si. Pour la série (Fe 80 Ni x 20 ) 100-x Co , les mesures magnétiques ont montréqu’avec l'augmentation de la concentration de Co, l'aimantation à saturation est augmentée légèrement jusqu'à 204 emu/g pour x= 20 at. % et la coercivité aussi augmente et atteint une valeur de 24 Oe pour x= 20 at. %. La spectroscopie M?ssbauer confirme la formation de la solution solide ?-Fe(Ni-Co) après 72 h. De plus, une augmentation du champ hyperfin de 33.98 T pour le composé binaire Fe 80 Ni 20 x jusqu’à 34.98 T pour le composé ternaire Fe 64 Ni . 16 Co 20
Effet des conditions de broyage sur les propriétés structurales et magnétiques des nanomatériaux FeAl élaborés par mécanosynthèse
(2015) Boukherroub, Nadia
Des poudres nanocristallines (Fe0.8Al0.2)100-xSix et (Fe0.75Al0.25)100-xSix ont été élaborées par mécanosynthèse à l'aide d'un vario-broyeur planétaire innovant " pulverisette 4 " à haute énergie. La formation des composés ainsi que les propriétés physiques ont été étudiées en fonction du pourcentage de silicium, x, (x = 0, 5, 10, 15 et 20 at%) en utilisant les techniques de Diffraction des rayons X (DRX), Microscopie Electronique à Balayage (MEB), analyse des rayons X par Dispersion d'Energie (EDX) , Spectroscopie MÀssbauer et magnétométrie à échantillon vibrant (VSM). Les micrographies MEB des poudres des deux séries montrent que leurs particules se présentent sous forme d'agglomérats qui possèdent une forme lamellaire pour les alliages sans silicium puis prennent progressivement une forme arrondie accompagnés d'un affinement dans leurs tailles avec l'augmentation de pourcentage de Si. L'analyse EDX a montré que la composition finale de chaque échantillon est très proche de sa composition nominale ainsi que l'absence de contamination. L'affinement des spectres de DRX obtenus a révélé la formation de la solution solide désordonnée monophasé pour chaque échantillon des deux séries, en raison de l'occupation aléatoire des sites de la maille conventionnelle (cc) de À-Fe par les atomes d'Al et de Si. Cet affinement a aussi montré que l'augmentation de la teneur en Si dans les deux séries d'alliages a pour effet de diminuer linéairement le paramètre de maille. D'autre part, la taille moyenne des grains, (nm), décroît pour les deux séries mais d'une manière différente. L'analyse des spectres MÀssbauer, collectés à 300 K, correspondant aux échantillons des deux séries (Fe0.8Al0.2)100-xSix et (Fe0.75Al0.25)100-xSix confirme les résultats obtenus par la DRX pour ce qui concerne la formation de la solution solide FeAl et Fe(Al, Si) après 72 h de broyage. De plus, elle a fournit des informations supplémentaires, que la DRX n'a pas pu révéler, sur l'existence de différents environnements magnétiques pour les atomes de fer et la formation des phases non ferromagnétiques. Les courbes d'hystérésis, prises à 300 K, de tous les échantillons des deux séries montrent que tous les alliages sont des matériaux magnétiques doux

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