On the interpretation of the mössbauer spectra of ordered FeSi alloys

Abstract

Iron–silicon alloys in the concentration range between 13 and 27 at% Si are investigated using Mössbauer spectroscopy. Such alloys are known to have the D03 crystal structure of ordered Fe3Si which exhibits a wide homogeneity range. Non-stoichiometric alloys, however, show complicated Mössbauer spectra with many subspectra due to the various Fe sites which in this case are present in the D03 structure. The aim of this investigation is to improve both the spectral resolution of the Mössbauer spectra obtained for various Si concentrations and the assignment of the subspectra to the Fe sites. Using appropriate binomial distributions, it would then be possible to calculate the silicon content of the alloys from the Mössbauer spectra. Eisen–Silizium-Legierungen im Konzentrationsbereich zwischen 13 und 27 At% Si werden mößbauer-spektroskopisch untersucht. Von solchen Legierungen ist bekannt, daß sie die D03-Kristallstruktur des geordneten Fe3Si besitzen, welches einen weiten Homogenitätsbereich aufweist. Legierungen, die von der stöchiometrischen Zusammensetzung abweichen, zeigen jedoch aufgrund der Vielzahl von Eisenplätzen, die in diesem Fall in der D03-Struktur vorhanden sind, komplizierte Mößbauerspektren mit vielen Unterspektren. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine Verbesserung sowohl der spektralen Auflösung der Mößbauerspektren für verschiedene Siliziumkonzentrationen als auch der Zuordnung der Unterspektren zu den Eisenplätzen zu erreichen. Unter Verwendung geeigneter Binomialverteilungen könnte so der Siliziumgehalt der Legierungen aus den Mößbauerspektren errechnet werden.