Neutron scattering on molten transition metals and on Fe-C melts
Description
In order to find out whether short-range order phenomena can be detected in iron-carbon melts, neutron scattering experiments were carried out in molten iron-carbon alloys. The method of isotope substitution, where the natural alloying iron was substituted by a 57Fe-enriched isotope mixture, helped to increase the ratio between the scattering length of the carbon atoms and that of the iron atoms. The mean coherent scattering length for the isotope mixture which is required for further evaluation of the measurements, was determined in an experiment by measuring the limiting angle for total reflection of neutrons on evaporated films. From this determination of the scattering length, a value for the so far unknown scattering length of the 58Fe isotope was obtained. The small angle scattering in corrected intensity curves of molten Fe-C alloys was investigated in detail. Scattering experiments in unalloyed Fe, Co, and Ni in the range of small scattering vectors proved that this small-angle scattering effect, which was observed here for the first time, is of magnetic origin. It is caused by short-range spin correlations fluctuating with space and time.
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Zur Klaerung der Frage, ob Nahordnungsphaenomene in Eisen-Kohlenstoffschmelzen nachgewiesen werden koennen, wurden Neutronenbeugungsexperimente an geschmolzenen Eisen-Kohlenstoff-Legierungen durchgefuehrt. Durch das Verfahren der Isotopensubstitution, bei dem das zur Legierungsherstellung verwendete natuerliche Eisen durch ein an 57Fe angereichertes Isotopengemisch ersetzt wurde, konnte das Verhaeltnis der Streulaenge der Kohlenstoffatome zur Streulaenge der Eisenatome vergroessert werden. Die fuer die weitere Auswertung der Messungen benoetigte mittlere kohaerente Streulaenge fuer das Isotopengemisch wurde auf experimentellem Wege ueber die Messung des Grenzwinkels fuer Totalreflexion von Neutronen an Aufdampfschichten ermittelt. Aus dieser Streulaengenbestimmung wurde ein Wert fuer die bisher nicht bekannte Streulaenge des Isotops 58Fe erhalten. Der bei den korrigierten Intensitaetskurven der geschmolzenen Fe-C-Legierungen beobachtete Effekt der Kleinwinkelstreuung wurde naeher untersucht. Durch Streuexperimente an unlegiertem Fe, Co und Ni im Bereich kleiner Streuvektoren konnte nachgewiesen werden, dass der hier erstmals beobachtete Kleinwinkelstreueffekt magnetischen Ursprungs ist. Er wird durch kurzreichweitige, raeumlich und zeitlich fluktuierende Spinkorrelationen verursacht. (orig./GSC)
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Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Neutronenstreuung an geschmolzenen Uebergangsmetallen und an Fe-C-Schmelzen
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 81 p.
- Report number
- INIS-mf--5583
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 11523805
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Resource subtype / Literary indicator
- Numerical Data, Thesis
- Descriptors DEI
- BINARY MIXTURES; CARBON; COHERENT SCATTERING; DIFFERENTIAL CROSS SECTIONS; EXPERIMENTAL DATA; GRAPHS; IRON; IRON 57; ISOTOPE ENRICHED MATERIALS; LIQUID METALS; MILLI EV RANGE; NEUTRON BEAMS; ORDER PARAMETERS; QUANTITY RATIO; SMALL ANGLE SCATTERING; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- BEAMS; CROSS SECTIONS; DATA; DATA FORMS; DISPERSIONS; ELEMENTS; ENERGY RANGE; EVEN-ODD NUCLEI; FLUIDS; INFORMATION; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; IRON ISOTOPES; ISOTOPES; LIQUIDS; METALS; MIXTURES; NONMETALS; NUCLEI; NUCLEON BEAMS; NUMERICAL DATA; PARTICLE BEAMS; SCATTERING; STABLE ISOTOPES; TRANSITION ELEMENTS