Etude des propriétés structurales, microstructurales et magnétiques des nanoparticules FeNi

Abstract

Des poudres nanocristallines de Fe50Ni50 et Fe80Ni20 ont été élaborés par mécanosynthèse à l’aide d’un broyeur planétaire à haute énergie. La formation des composés ainsi que les propriétés physiques ont été étudiées en fonction du temps de broyage, t, (dans l’intervalle 0 jusqu’à 50 h) en utilisant les techniques de Diffraction des rayons X (DRX), Microscopie Electronique à Balayage (MEB), analyse de rayons X par Dispersion d’Energie (EDX), Spectroscopie Mössbauer et Magnétomètre à Echantillon Vibrant (VSM). La formation complète des phases -FeNi (cfc) et -FeNi (cc) a été observée après un temps de broyage de 24 h et 8 h pour les alliages Fe50Ni50 et Fe80Ni20 respectivement. Lorsque la durée de broyage augmente, le paramètre de maille augmente vers les valeurs du massif correspondantes aux deux composés alors que la taille des grains diminue jusqu’à 13 nm et 11 nm pour Fe50Ni50 et Fe80Ni20 respectivement. La morphologie des poudres pour les différents stades de formation des alliages a été observée par MEB. Les expériences de cartographie des éléments Ni et Fe faites par EDX ont confirmé les résultats de la diffraction des rayons X pour ce qui est l’évolution de la formation des deux composés. L’interprétation des spectres Mössbauer, a confirmé les résultats trouvés par XRD et EDX. Aussi, la présence de la phase paramagnétique (cfc) riche en fer et les joints de grains a été mise en évidence pour les composés Fe50Ni50 et Fe80Ni20 respectivement. Pour les deux alliages, l’aimantation à saturation et le champ coercitif déterminés à partir des cycles d’hystérésis ont été discutés en fonction de la durée de broyage. Finalement, l’alliage Ni80Fe20 (Permalloy) a été étudié en couche mince préparée par ablation laser pulsé (PLD); les propriétés structurales et électriques ont été étudiées en fonction de l’épaisseur.