Long-Range Ordering Kinetics in B2-ordered Intermetallic Compounds

Die Kinetik der Fernordnungseinstellung wurde an einer FeAl Legierung untersucht. In einer FeAl Legierung sind die Fe- und die Al-Atome nicht regellos über die Kristall-Gitterplätze verteilt: Die Eisenatome sitzen bevorzugt an den Würfelecken des kubisch raumzentrierten Gitters, die Aluminiumatome im Würfelzentrum, oder umgekehrt (Fernordnung`). Im vorliegenden Projekt wurde durch sehr empfindliche Messung der elektrischen Leitfähigkeit untersucht, wie sich diese bevorzugte Besetzung bei geeigneten Temperaturbehandlungen ändert. Es stellte sich heraus, dass die Ordnungseinstellung` in unterschiedlichen Temperatur-bereichen unterschiedlich erfolgt: Bei tiefen Temperaturen (oder entsprechend kurzen Haltezeiten bei höheren Temperaturen) bildet sich ein Zustand aus, in dem sich höher geordnete, lokale Bereiche bilden. Bei hohen Temperaturen (oder entsprechend langen Haltezeiten bei niedereren Temperaturen) überlappen diese Bereiche und es kommt zu einer gleichmäßigen Ordnungseinstellung im gesamten Kristallvolumen. Die Ursache dafür ist darin zu suchen, dass sämtliche Veränderungen im Kristall durch Sprünge der Kristallatome in, immer vorhandene, leere Gitterplätze (Gitterleerstellen) erfolgen. Daher kann bei tiefen Temperaturen oder für entsprechend kurze Zeiten wegen der beschränkten Beweglichkeit der Atome jegliche strukturelle Veränderung nur in kleinen Bereichen erfolgen. Dieses Ergebnis hat eine weitreichende Tragweite für Phasenumwandlungen: wenn die Atome durch ihre Sprünge zu leeren Nachbarplätzen nicht genügend weit kommen, kann experimentell nur die Entstehung von Teilchen` der neuen Struktur beobachtet werden, auch dann wenn in einer Legierung aus thermodynamischen Gründen eigentlich eine Veränderung im gesamten Kristallvolumen stattfinden sollte (homogene Phasenumwandlung`).