X-ray K absorption spectra of NiAl alloys

✍ Scribed by B.N Das; L.V Azaroff

• Publisher: Elsevier Science
• Year: 1965
• Weight: 1001 KB
• Volume: 13
• Category: Article
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(65)90147-1

✦ Synopsis

The Ni K absorption spectra of four nickel-rich solid solutions and the intermediate phases N&Al, NiAl and NiAl, are presented.

It is demonstrated that the electronic structure of nickel changes markedly with composition in the a solid solution in a way suggestive of covalent bond formation. This effect may be responsible for the emergence of the so-called K-state and becomes most pronounced in the ordered a' phase (N&Al).

The spectra of NiAl and NiAl, are more difficult to interpret because of their unlike crystal structures, but it appears that covalency is also present in NiAl while electron transfer from Al to Ni is possible in NiAl, An anomalously brittle phase was observed to form in the solid solution region at about 4 at. % aluminum.

From the similarity of its X-ray absorption spectrum to that of ordered Ni,Al it is inferred that a special kind of ordering, in which the electronic structures of first-and second-nearest neighbors of widely dispersed aluminum atoms are altered, may be responsible for the stability of this hitherto undescribed phase.

SPECTRES

D'ABSORPTION K D'ALLIAGES Ni-Al Les auteurs presentent les spectres d'absorption Ni-K de 4 solutions solides riches en Ni et des phases Ni,Al,NiAI et NiAl,. 11s montrent que la structure Qlectronique du nickel se modifie en fonction de la composition de la solution solide c( d'une maniere qui correspondrait a la formation de liaisons covalentes. Cet effet pourrait etre responsable de l'apparition de l'etat K. 11 s'accentue encore dans la phase ordonnee a' Ni,Al. Les spectres de NiAl et NiAl, presentent des difficult& d'interpretation par suite des differences de structure cristalline. 11 apparait cependant que la covalence existe Bgalement pour NiAl tandis qu'un transfert d'electrons Al vers Ni est plausible dans le cas du NiAl,. Une phase anormalement fragile a et6 observee dans le cas de la solution solide contenant approximativement 4 ok At. d'A1. 11 existe une similitude entre le spectre d'absorption X de cette phase et celui de la phase ordonnee N&Al. Les auteurs en deduisent qu'un ordre particulier pourrait Qtre responsable de la stabilite de cette phase nouvelle. Dans cet ordre, les structures Qlectroniques des Ier et Beme plus proches voisins des atomes d'aluminium sont modifiees. RGNTGEN-K-ABSORPTIONSSPEKTREN VON Ni-Al-LEGIERUNGEN Es werden die Spektren der K-Absorption von Nickel fur vier nickelreiche Legierungen und fur die Zwisohenphasen Ni,Al, NiAl und NiAl, mitgeteilt. Es wird geseigt, dalj in der a-Legierung die elektronische Struktur des Nickels sich deutlich mit der Zusammensetzung andert, was die Bildung kovalenter Bindungen nahelegt. Dieser Effekt kann verantwortlich sein fur das Auftreten des sogenannten K-Zustandes und ist besonders stark in der geordneten a/-Phase (N&Al). Die Interpretation der Spektren von NiAl und NiAl, ist schwieriger wegen ihrer verschiedenen Kristallstruktur. Es hat jedoch den Anschein, da13 such in NiAl Kovalenz auftritt, wiihrend in NiAl, ein Elektroneniibergang van Aluminium zu Nickel mdglich ist. Im Legierungsbereich von etwa 4 At. ok Aluminium wurde die Bildung einer anomal sprijden Phase beobachtet. Aus der lihnlichkeit ihres Rijntgenabsorptionsspektrums mit dem des geordneten N&Al wird geschlossen, da9 eine besondere Art der Ordnungseinstellung fur die Stabilitat dieser bis jetzt nicht bekannten Phase verantwortlich ist, wobei die elektronische Struktur der ersten und zweiten nachsten Nachbarn von weit verteilten Aluminiumatomen verandert wird.