Enhanced binomial method for hyperfine field distributions of the mechanically alloyed Fe-Si system

Abstract

ABSTRACT: Fe1-qSiq alloys, with 0.03 ≤ q ≤ 0.3, were prepared employing mechanical alloying with milling times ranging from 15 to 75 hours. Magnetic and structural properties of the samples were followed by means of 57Fe Mössbauer spectroscopy and X-ray diffraction. The hyperfine field distributions obtained from fitting the Mössbauer spectra were modeled by using an enhanced binomial method, which includes a new parameter accounting for the different degrees of disorder that the milling procedure can induce. The method employed allows obtaining both, the most probable configurations as well as the hyperfine field fractional changes originated by the atomic environment within the first three Fe coordination shells as the silicon concentration is increased. Results involving compositional and milling time dependence of the Mössbauer parameters and those used in our model are also presented and discussed.

RESUMEN: Las aleaciones de Fe1-qSiq, con 0.03 ≤ q ≤ 0.3, fueron preparadas empleando la aleación mecánica con tiempos en el molíenda que se extendieron a desde 15 horas hasta 75 horas. Las características magnéticas y estructurales de las muestras fueron estudiadas por medio de la espectroscopia Mössbauer de 57Fe y de la difracción de rayos X. Las distribuciones hiperfinas del campo obtenidas de los espectros Mössbauer fueron modeladas usando un método de expansión binomial que incluye un nuevo parámetro que explica los diversos grados de desorden que el procedimiento de molienda puede inducir. El método empleado permite el obtener ambos, las configuraciones más probables así como los cambios fraccionarios del campo hiperfino originados por el ambiente atómico dentro de las primeras tres cáscaras de la coordinación del FE mientras que se aumenta la concentración del silicio. Los resultados implican la composición y la dependencia del tiempo de los parámetros Mössbauer que son usados en nuestro modelo también se presentan y se discuten