Особливості електронної структури бінарних сплавів 3d-перехідних металів

Abstract

Виконано вимірювання спектрів оптичної провідности σ(hν) в области 0,07—4,95 еВ чистих 3d-металів (Ni, Fe, Co, Cr) та деяких бінарних сплавів на їх основі. Отримано інформацію про особливості електронної структури сплавів Ni—Fe, Ni—Cr, Fe—Cr та Ni—Co. Встановлено закономірності формування електронних енергетичних спектрів невпорядкованих бінарних сплавів 3d-перехідних металів, які полягають в тому, що в сплавах зберігаються характерні риси електронних спектрів розчинників навіть за великих концентрацій домішок (до 30—40 ат.%), а самі домішки формують відповідні зони, які розташовуються вище основних зон розчинників. Оптичні методи еліпсометрії дозволили з великою точністю визначити положення та півширину домішкових зон в електронних спектрах невпорядкованих сплавів 3d-перехідних металів.

Выполнены измерения спектров оптической проводимости σ(hν) в области 0,07—4,95 эВ чистых 3d-металлов (Ni, Fe, Co, Cr) и некоторых бинарных сплавов на их основе. Получена информация об особенностях электронной структуры сплавов Ni—Fe, Ni—Cr, Fe—Cr и Ni—Co. Установлены закономерности формирования электронных энергетических спектров неупорядоченных бинарных сплавов 3d-переходных металлов, которые заключаются в том, что в сплавах сохраняются характерные черты электронных спектров растворителей даже при больших концентрациях примесей (до 30—40 ат.%), а сами примеси формируют соответствующие зоны, которые располагаются выше основных зон растворителей. Оптические методы эллипсометрии предоставили возможность с большой точностью определить положение и полуширину примесных зон в электронных спектрах неупорядоченных сплавов 3d-переходных металлов.

Optical conductivity spectra, σ(hν), for pure 3d-metals (Ni, Fe, Co, Cr) and some binary alloys of these metals are measured within the range 0.07—4.95 eV. The information about the electronic structure of such compositions, and particularly Ni—Fe, Ni—Cr, Fe—Cr, and Ni—Co alloys is obtained. The regularities of formation of electronic spectra of disordered binary transitionmetals’ alloys are revealed, which consist that, in alloys, the characteristics of electronic spectra of solvents are preserved even at large impurity concentrations (till 30—40 at.%), and impurities form the corresponding bands, which are distributed above the main bands of solvents. The optical methods of an ellipsometry have afforded an opportunity with high accuracy to determine the position and half-width of impurity bands in electronic spectra of disordered alloys of 3d-transition metals.