Temperatur-und Konzentrationsabhängigkeit der 115In

Temperatur-und Konzentrationsabhängigkeit der 115In

Temperatur- und Konzentrationsabhängigkeit
der 115In-Knightshift im flüssigen In-Mn-System
I. Senel* und D . Q u i t m a n n
Institut für Atom- und Festkörperphysik, Freie Universität Berlin, Berlin 33
Z. Naturforsch. 45a, 851-856 (1990); received April 10, 1990
NMR measurements of the 115 In-Knightshift and the linewidth in liquid In-Mn are reported.
They were carried out in an external magnetic field of about 4.0 T at concentrations 0, 3, and 6 at.%
Mn at temperatures from 400 K to 1300 K. According to our experimental results there are no
localized magnetic moments in the liquid In-Mn-system. The experimental results are discussed in
the framework of theories on metallic alloys.
1. Einleitung
Bei flüssigen Legierungen von einfachen Metallen
mit Ü b e r g a n g s m e t a l l e n , wie z. B. M n , Ni, Fe, die dad u r c h gekennzeichnet sind, d a ß ihre A t o m e eine unvollständige 3d-Schale besitzen, ist noch nicht generell b e k a n n t , w a n n sich die n u r teilweise gefüllte
3d-Schale magnetisch d u r c h lokalisierte M o m e n t e bem e r k b a r m a c h t . B e k a n n t ist jedoch, d a ß für die K o p p lung der einzelnen a t o m a r e n magnetischen M o m e n t e
u n t e r e i n a n d e r die Leitungselektronen entscheidenden
Einfluß h a b e n . U m diese F r a g e zu klären, ist es deshalb sinnvoll, 3 d - E l e m e n t e mit nichtmagnetischen
Metallen zu legieren u n d die Wechselwirkung von
eventuell v o r h a n d e n e n lokalisierten magnetischen
M o m e n t e n mit den Leitungselektronen auf d e m
Wirtsmetall zu studieren. Solche U n t e r s u c h u n g e n
sind an verschiedenen Legierungen durchgeführt worden. Sie werden in der vorliegenden Arbeit durch M n
erweitert, d a s normalerweise mit der halbvollen 3 d Schale (3d 5 ) auftritt. Die Anwesenheit der magnetischen M o m e n t e in der flüssigen Legierung beeinflußt
sowohl die K n i g h t s h i f t als auch die Relaxationszeit
der u n t e r s u c h t e n K e r n e [1, 2]. A u ß e r d e m beeinflussen
sie sehr wesentlich die magnetische Suszeptibilität und
die elektrische Leitfähigkeit [3-5].
2. Experiment
2.1
NMR-System
Die M e s s u n g e n a m 1 1 5 I n erfolgten in einem C W H o c h t e m p e r a t u r - Hochfeld - N M R - Spektrometer bei
* Jetzt Ondokuz Mayis University, Samsun, Turkey.
Sonderdruckanforderungen bitte richten an Prof. Dr. D.
Quitmann, Institut für Atom- und Festkörperphysik, FU
Berlin, Arnimallee 14, D-1000 Berlin 33, FRG.
37 M H z . D a s externe Magnetfeld (4Tesla) w u r d e
durch einen supraleitenden M a g n e t e n erzeugt u n d mit
einer D e u t e r i u m s o n d e geeicht. D e m N M R - N a c h w e i s
diente ein A u t o d y n d e t e k t o r , dessen F r e q u e n z d u r c h
einen Synchronizer stabilisiert u n d mit einem Frequenzzähler gemessen wurde. Z u r Verbesserung des
Signal-Rausch-Verhältnisses w u r d e ein Lock-In-Verstärker verwendet. Dessen A u s g a n g w u r d e ü b e r einen
Analog-Digital-Wandler in einen kleinen Rechner, der
die F u n k t i o n des Aufsummierens ü b e r n i m m t , eingespeist u n d weiter verarbeitet.
2.2
Probenherstellung
Die untersuchten P r o b e n sind I n d i u m - M a n g a n - L e gierungen mit 3 u n d 6 a t . % M n . Sie w u r d e n aus
99,999% reinem I n d i u m u n d 99,99% reinem M a n g a n
(Firma Alpha Ventron) hergestellt. N a c h m e h r e r e n
Versuchen führte folgendes Verfahren zu guten P r o ben. M a n g a n w u r d e d u r c h H N 0 3 geätzt. Z u r Legier u n g s p r ä p a r a t i o n w u r d e n die Metalle (ca. 5 g In) auf
5 mg g e n a u abgewogen und in einen in einer Q u a r z ampulle stehenden A l 2 0 3 - T i e g e l gegeben. Die Ampulle w u r d e d a n n auf 4 x 10 ~ 6 Torr evakuiert, entgast
und anschließend zugeschmolzen. Die P r o b e n w u r d e n
in einem I n d u k t i o n s o f e n erschmolzen u n d rasch abgekühlt. Die e n t s t a n d e n e Legierung w u r d e zerkleinert
und bei der T e m p e r a t u r von flüssigem Stickstoff gemörsert. D u r c h Aussieben w u r d e ein Teilchendurchmesser D ^ 4 0 pm für die P r o b e n erreicht. Dieses Metallpulver w u r d e mit 70 V o l u m p r o z e n t A l 2 0 3 - P u l v e r
(Korngröße 15 pm) zwecks elektrischer Isolation gemischt und in einer Q u a r z a m p u l l e unter V a k u u m eingeschmolzen. Die T e m p e r a t u r an der P r o b e w u r d e mit
einem P t / P t R h - T h e r m o e l e m e n t auf + 0 , 5 % genau
gemessen.
0932-0784 / 90 / 0600-865 $ 01.30/0. - Please order a reprint rather than making your own copy.
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I. Senel and D. Quitmann •
1K
In-Knightshift in Liquid In-Mn System
Linie. D a ß in diesen Messungen die In-Linie zu beobachten war, läßt sich d a d u r c h erklären, d a ß die Legierung u n t e r h a l b der L i q u i d u s t e m p e r a t u r TL a u s zwei
Systemen besteht: aus flüssigem In mit gelöstem M n
und aus einer im Gleichgewicht existierenden festen
InMn3-Legierung.
Wie auch in anderen flüssigen Legierungen b e o b achtet [6-8], führt diese A b n a h m e des p a r a m a g n e t i schen Anteils in der flüssigen P h a s e zu einem „ K n i c k "
in der Temperaturabhängigkeit. Im vorliegenden Fall
ist es die mit sinkender T e m p e r a t u r z u n e h m e n d e Ausscheidung von I n M n 3 ; im Prinzip läßt sich d a r a u s die
M n - K o n z e n t r a t i o n an der Liquidus-Linie bestimmen,
doch wurde diese Möglichkeit hier nicht verfolgt. Die
A b n a h m e der Knightshift o b e r h a l b TL wird in Abschnitt 4.3 diskutiert.
Figur 2 zeigt die Linienbreite der
115
-In-Linie.
Fig. 1. Die Temperaturabhängigkeit der 115 In-Knightshift
im flüssigen InMn-System mit der Indiumkonzentration als
Parameter. Offene Symbole sind die beim Erwärmen, ausgefüllte Symbole die beim Abkühlen aufgenommenen Punkte.
3. Experimentelle Ergebnisse
Die 1 1 5 In-Knightshift in den flüssigen In-Mn-Legierungen für den Temperaturbereich von 400 K bis
1300 K ist in Fig. 1 dargestellt. Mit einer d u r c h schnittlichen Meßzeit von 10 Stunden p r o M e ß p u n k t
w u r d e ein Signal-Rausch-Verhältnis von etwa 10:1
erreicht. Die Knightshift des 1 1 5 I n in den Legierungen
nimmt o b e r h a l b des Schmelzpunktes mit steigender
T e m p e r a t u r linear ab.
In dieser Arbeit w u r d e n auch u n t e r h a l b der
S c h m e l z t e m p e r a t u r die N M R - S i g n a l e b e o b a c h t e t u n d
a u f g e n o m m e n . Bekanntlich ist es schwer, N M R an
Indium im festen Z u s t a n d zu b e o b a c h t e n ; die H a u p t ursache liegt in einer starken, d u r c h Q u a d r u p o l w e c h selwirkung bedingten i n h o m o g e n e n Verbreiterung der
System in Abhängigkeit von der Temperatur mit der Indiumkonzentration als Parameter.
I. Senel and D. Quitmann •
115
4. Diskussion
4.1 Reines
Metall
Bei den einfachen Metallen wird die Verschiebung
der K e r n r e s o n a n z (Knightshift) durch die direkte Ferm i k o n t a k t - W e c h s e l w i r k u n g beschrieben [9].
KS=*^XSQPS,
853
In-Knightshift in Liquid In-Mn System
FS = <I<A(0)|2>£F.
(1)
ys ist die Pauli-Spinsuszeptibilität der Leitungselekt r o n e n mit s - C h a r a k t e r , Q d a s A t o m v o l u m e n , und Ps
ist der Mittelwert der Wahrscheinlichkeitsdichte a m
K e r n o r t für s-ähnliche Elektronen an der FermiFläche.
Ü b e r den experimentellen Wert der Knightshift von
115
I n für flüssiges I n d i u m m e t a l l a m Schmelzpunkt ist
von mehreren Autoren berichtet worden. Es besteht
eine sehr gute Ü b e r e i n s t i m m u n g zwischen den anderen Werten u n d den d u r c h unser Experiment ermittelten:
Kln = (0,786 ± 0 , 0 0 5 ) % [10],
Kln = (0,796 ± 0 , 0 0 2 ) % [11],
Kln = (0,796 ± 0 , 0 0 2 ) % vorliegende Arbeit.
D a m i t ist der Vergleich zwischen den experimentellen und den theoretischen Werten von besonderem
Interesse.
Heighway u n d Seymour berechneten für eine Reihe
von flüssigen Metallen mit Hilfe einer P s e u d o p o t e n t i a l n ä h e r u n g nullter O r d n u n g den Wert Q P s [12]. Sie
geben zwei Werte für die Indium-Knightshift an,
K , n ( l ) = 0,76% und Kln (2) = 0,90%, entsprechend
zwei verschiedenen Werten für
die sie für ihre Ber e c h n u n g benutzten. F ü r K I n ( l ) setzten sie den Wert
Xs ein, der v o n Rice [13] u n t e r Berücksichtigung der
Elektron-Elektron-Wechselwirkung berechnet worden ist, u n d f ü r K I n (2) einen Wert
der mit Hilfe von
M e s s u n g e n der Gesamtsuszeptibilität [14] ermittelt
w o r d e n ist. Die I n d i u m - K n i g h t s h i f t K I n ( l ) = 0,76%
liegt etwa u m 4,5% von K u n t e r h a l b unseres experimentellen Wertes, w ä h r e n d der andere Wert K I n ( 2 )
über 1 3 % h ö h e r liegt.
Styles u n d Tranfield berechneten mit Hilfe einer
nichtlokalen P s e u d o p o t e n t i a l m e t h o d e im R a h m e n
des Fast-freien-Elektronen-Modells die K o n t a k t dichte Q P S [15]. Sie erhalten d a n n für X I n = 0,697%.
Der Wert für
den sie für ihre Berechnung von K
benutzten, ist der von D u p r e e u n d G e l d a r t [14], die y p
nach d e m F E - M o d e l l unter Berücksichtigung einer
K o r r e k t u r für die A u s t a u s c h v e r g r ö ß e r u n g berechne-
ten. Die Knightshift ist etwa 12,5% geringer als der
gemessene Wert.
Der Vergleich zwischen unserem gemessenen Wert
für K u n d den berechneten Werten zeigt also, d a ß der
beste theoretische Wert für K von H e i g h w a y u n d Seym o u r (mit d e m y p -Wert von Rice) s t a m m t . Eine erneute theoretische B e h a n d l u n g erscheint aber angebracht, weil die neueren P h o t o e l e k t r o n e n s p e k t r e n
von Oelhafen et al. [16] an flüssigen p-Metallen auf
einen erheblichen p - C h a r a k t e r bei EF hinweisen. Andererseits sind die K o n t a k t d i c h t e n \ \jj (0)| 2 der a t o m a ren p - E l e k t r o n e n keineswegs klein [17],
4.2 Temperaturabhängigkeit
für
In
D e r Temperaturkoeffizient der Knightshift für flüssiges I n d i u m ist im T e m p e r a t u r b e r e i c h von 430 K bis
1334 K negativ u n d k o n s t a n t . W i r finden
x IInn =
1
dX
.
= —7,2 x 10
K0dT
K
,
(2)
wobei K0 der Wert der Knightshift a m S c h m e l z p u n k t
ist. Dieser Wert für x I n stimmt sehr gut mit den
früheren experimentellen Ergebnissen [10, 11] überein.
Die Messungen der T e m p e r a t u r a b h ä n g i g k e i t der
Knightshift sind praktisch bei k o n s t a n t e m D r u c k
durchgeführt. D a s bedeutet, d a ß in dieser Temperat u r a b h ä n g i g k e i t a u c h die Volumenabhängigkeit der
Knightshift enthalten sind. Es gilt
dK
dK\
_
/SK\
dT
Ö7/P
—
Ver>
_
8K\
—
+
Öfi
1 /0ß\
-ocß,
T
(3)
Q VS77P'
wobei a der thermische Ausdehnungskoeffizient ist.
Wir wenden die Berechnung v o n Stoner [18] für %s von
s-Elektronen im R a h m e n des F E - M o d e l l s an, w o n a c h
XS(T)
= p2bN(EF)
k2
TI2
1
T2
F 2F
12
(4 a)
D a b e i ist
d a s magnetische M o m e n t des Elektrons
u n d N ( E F ) die Z u s t a n d s d i c h t e bei der Fermi-Energie.
F ü r freie E l e k t r o n e n ist die Z u s t a n d s d i c h t e gegeben
durch
M
TZ h
(
l
N\1'3
,
Q
.
(4 b)
854
I. Senel and D. Quitmann •
Aus diesen Gleichungen kann man mit der Annahme,
das Produkt Q Ps sei konstant, die einzelnen Teile von
e K\
ableiten und für In auswerten:
6T/P
(5 a)
1 /0 K
= —0,02 • 10~ 5 K ~ 1 [19],
K0\dT
6 El
AK
\_ Xo
3 Q
dü
1
dK\
_ 1
~K< Ö T / P
xP
SAp
8 T/P
2
klT
El
(5 b)
— —a
= —4,02 • 10~ 5 K
(5 c)
mit a = 1,2 • 10" 5 K _ 1 [20],
Der so berechnete Indiumwert im Rahmen des FEModells beträgt also 44% weniger als unser gemessener Indiumwert (2). Diese Differenz zwischen dem experimentell ermittelten Wert und dem berechneten
Indiumwert (im Rahmen des FE-Modells) ergibt für
den Temperaturkoeffizienten des Produkts ( ß P s ) den
Wert
1
/3(flPs)
QPA
ÖT
= - 3 , 2 • 10~ 5 K
(6)
so daß die Temperaturabhängigkeit der Knightshift in
vergleichbarem Maße durch die Pauli-Suszeptibilität
und durch den lokalen Faktor Q Ps verursacht wird.
Der Ansatz (1) für die Knightshift und die freie
Elektronen-Näherung haben sich für reine flüssige
s-p-Metalle bewährt. Die darauf basierende einfache
Diskussion der Temperaturabhängigkeit, die hier behandelt ist, könnte dadurch überholt werden, daß eine
der zahlreichen in der Literatur vorgeschlagenen Korrekturen zu (1) und dem freien Elektronenmodell (s.
z.B. [21]) einbezogen wird und deren Temperaturabhängigkeit berechnet wird.
4.3 Legierung
In-Mn
NMR-Untersuchungen sind an flüssigen Legierungen von Übergangsmetallen mit einfachen Metallen
durchgeführt, z. B. C u M n , CuNi [22], AlMn [23], InNi
[24], BiNi [6], C u G a M n [25], SbFe, SbCo, SbNi [26],
CuAlMn, AuAlMn [27], Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigen, daß Mn und Fe als Verunreinigung in einfachen Metallen aufgelöst, im wesentlichen ihren magnetischen Charakter in der Legierung beibehalten
und ein von der Elektronenstruktur des Wirtsmetalls
115
In-Knightshift in Liquid In-Mn System 854
abhängiges lokalisiertes magnetisches Moment bilden
[4] mit Curie-Temperaturabhängigkeit.
Dementsprechend zeigt sich bei der Knightshift in
der flüssigen Phase, d.h. oberhalb T L , daß der vom
Mn induzierte Zuwachs (über den reinen In-Wert) mit
der Temperatur deutlich abnimmt. Bei der 6 % - M n Legierung ist die Curie-artige Nichtlinearität in Fig. 1
bereits deutlich zu erkennen.
Bei 3 at.% Mn ist die relative Änderung der 2 0 9 Bi
Knightshift AK/K?i = {KLeg-Kßi)/Km
= 33% [1], während die relative Änderung der 1 1 5 In-Knightshift bei
3 at.% Mn, T = 1 0 0 0 K nur AK/Kln = 6% beträgt.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die 1 1 5 In-Knightshift in
der In-Mn-Legierung nicht so stark von den Manganatomen beeinflußt wird wie die des Bi vom gelösten
Mangan in der Bi-Mn-Legierung. Die Ursache ist,
daß das gelöste Mn im Wismutmetall ein lokales und
großes magnetisches Moment besitzt. Diese Annahme
wird untermauert dadurch, daß die Bi-Mn-Legierung
den Kondoeffekt zeigt mit einer Kondotemperatur
T = 5 0 K [1].
Nach dem Kriterium der relativen Änderung der
Knightshift existieren also in den flüssigen In-MnLegierungen im untersuchten Konzentrationsbereich
keine starken lokalen magnetischen Momente wie
etwa in der Bi-Mn-Legierung. Die Diskussion für
In-Mn wird also im Sinne kleiner Störungen des fast
freien Elektronenmodells geführt werden.
Eine weitere Ursache des Unterschiedes zwischen
In-Mn und Bi-Mn ist wahrscheinlich, daß die Wechselwirkungsstärke zwischen der Matrix Bi oder In und
Mangan in beiden Legierungen unterschiedlich ist.
Sie hängt von der Elektronegativitätsdifferenz zwischen Mn und dem Wirtsmetall ab. Nach Cotton und
Wilkinson [28] ist die Elektronegativität von Mn (1,6)
etwas größer als diejenige von Indium (1,49). Die Elektronegativitätsdifferenz hat das umgekehrte Vorzeichen gegenüber Wismut, das Elektronegativität 1,7
hat. Daher ist das 3d-Band von Mangan durch Elektronentransfer vermutlich den Bi-Zuständen in der
Bi-Mn-Legierung zugemischt, nicht (oder deutlich
schwächer) jedoch den In-Zuständen in der In-MnLegierung.
Eine alternative Betrachtungsweise ist das Auffüllen
des 3d-Bandes von Mangan, das entsprechend der
größeren Elektronenzahl des Bi (5) dort stärker ist als
im In (3). Dies gibt z. B. für InMn-Legierungen eine
Erklärung des elektrischen Widerstandes [5].
Die Störung der Leitungselektronenspindichte
ASV) (r) durch das 3d-Atom i in der Entfernung r = [ r ; j |
856 I. Senel and D. Q u i t m a n n •
115
In-Knightshift in Liquid In-Mn System
v o m A u f a t o m j steht mit der S t ö r u n g des Hyperfeinfeldes ABhf(r)
der W i r t s a t o m e im Z u s a m m e n h a n g
[29],
ASyjr)
_
ABh{
(7 a)
Bv
D a b e i ist Sp = /sQ Ps die Pauli-Spindichte u n d BK das
Kontakthyperfeinfeld des ungestörten freien Elektronengases.
Wir k ö n n e n unter der Voraussetzung, d a ß n u r die
K o n t a k t w e c h s e l w i r k u n g berücksichtigt wird, aus der
K n i g h t s h i f t ä n d e r u n g direkt auf die mittlere Leitungse l e k t r o n e n s p i n d i c h t e p o l a r i s a t i o n a m K e r n j, hier In,
schließen. D a b e i spielt es keine Rolle, o b die wirkliche
Spindichte o d e r n u r die Pseudowellenspindichte gemeint ist, weil sich der Verstärkungsfaktor herauskürzt [30]. Somit wird
AK,
AS,
K;
4Sj = <JSu(rIj)>l.
(7b)
D a b e i ist Ks die K n i g h t s h i f t für den K e r n j in dem
reinen Wirtsmetall, zlSj die über i gemittelte induzierte
Spindichte a m K e r n j u n d S p die k o n s t a n t e PauliSpindichte. N u n ist es günstig, die G r ö ß e r einzuführen,
F.u;=
1
Ci
AK:
i,
Ki
(7 c)
dabei ist AK} die Ä n d e r u n g der Knightshift für den
K e r n j der Wirtslegierung u n d cx die K o n z e n t r a t i o n
der 3d-Atome. N a c h [25, 27] läßt sich die F u n k t i o n F^
für die Verunreinigung i, gemessen a m O r t des K e r n s j
einer Legierung, d u r c h die Spindichtepolarisation
zlSjj (r) in der E n t f e r n u n g r von der Verunreinigung i
ausdrücken:
r
ü =
3,
D a b e i ist P^ (r) die Wahrscheinlichkeit, einen Kern in
der E n t f e r n u n g r von der Verunreinigung i zu finden
u n d Pj die mittlere Wahrscheinlichkeit für d a s Vork o m m e n des K e r n s j in der gegebenen Legierung.
D a m i t h ä n g t F^ v o n der Radialverteilungsfunktion
( R D F ) Pjj (r)/Pj für den K e r n j ab.
Die E n t f e r n u n g r ; j des nächsten N a c h b a r n , bei der
die R D F einen scharfen P e a k hat, spielt dabei eine
besondere Rolle. D a
mit wachsendem r a b n i m m t
u n d gleichzeitig oszilliert, vernachlässigen wir zunächst alle Beiträge a u ß e r h a l b des ersten P e a k s und
855
n ä h e r n P^ d u r c h eine ^ - F u n k t i o n a n der Stelle rV) an.
F ü r eine Flüssigkeit, bei der die A t o m r a d i e n der Verunreinigung u n d der W i r t s a t o m e u n g e f ä h r dieselbe
G r ö ß e haben, ist d a s Gewicht der <5-Funktion etwa 12,
also gleich der Anzahl der nächsten N a c h b a r n im fccGitter.
Aus der obigen G l e i c h u n g wird in dieser N ä h e r u n g
12 AS{i (rjj)
(8)
Mit diesem A u s d r u c k aber läßt sich die gemittelte
Spindichtepolarisation bezogen auf Sp in der Entfernung r { j aus der gemessenen G r ö ß e Fy berechnen.
Die Spindichtepolarisation a m I n d i u m k e r n mit
3 a t . % M n ist positiv,
(JSij)/Sp=0,14.
(9)
Positive Spindichtepolarisation für In und Bi h a b e n
wir auch in den flüssigen In-Ni-, Bi-Ni- u n d In-Bi-NiLegierungen gefunden, die Werte f ü r N i sind j e d o c h
n u r höchstens h a l b so g o ß wie für M n [7].
Im R a h m e n der benutzten N ä h e r u n g e n bedeutet
die positive Spindichtepolarisation ein positives H y perfeinfeld ABh{, (7 a), auf In.
4.4
Linienbreite
Die Fig. 2 zeigt den Einfluß der M n - A t o m e auf die
I n - N M R - L i n i e n b r e i t e in der flüssigen I n - M n - L e g i e rung. D a s magnetische Hyperfeinfeld a m O r t des Ind i u m k e r n e s h ä n g t von der m o m e n t a n e n P o s i t i o n der
W i r t s k e r n e relativ zu den M a n g a n a t o m e n in der N ä h e
und von der O r i e n t i e r u n g des Spins der M a n g a n a t o m e ab. F l u k t u a t i o n e n dieser Hyperfeinfelder haben eine mittlere Rate, die g r ö ß e r als die L a r m o r f r e quenz des K e r n s ist u n d liefern Beiträge zur Linienbreite. Ein Feld, dessen F l u k t u a t i o n e n den Betrag Bz
u n d die Z e i t k o n s t a n t e T hat, f ü h r t zu einer transversalen Relaxationszeit T2 [31], die im Fall y ABZ x
den
Wert
\/T2 = y2AB2zx
(10)
hat. Die M o d u l a t i o n des Feldes, ABZ, entsteht z.B.
d a d u r c h , d a ß sich r e s o n a n t e K e r n e relativ zu ihren
N a c h b a r n , vor allem aber relativ zu M a n g a n a t o m e n ,
d u r c h Diffusion mit der Korrelationszeit T d bewegen
und d a ß die O r i e n t i e r u n g der p a r a m a g n e t i s c h e n Zentren fluktuiert („Spin-flip"). In den b e t r a c h t e t e n verd ü n n t e n Legierungen überlagern sich die Hyperfein-
856
I. Senel and D. Quitmann •
felder a m I n - K e r n . welche d u r c h die Mn-Verunreinigungen verursacht werden, linear; dabei wird die
Wechselwirkung der Verunreinigungen u n t e r e i n a n d e r
vernachlässigt. Somit steigt die Linienbreite mit der
K o n z e n t r a t i o n an. F ü r die Bi-Co-Legierungen k o n n ten Dupree, Walstedt u n d di Salvo [1] die Bi-Linienbreite q u a n t i t a t i v analysieren, weil auch die Relaxation des C o gemessen w o r d e n w a r ; trotz erheblichen
A u f w a n d e s w u r d e aber keine wirklich konsistente Interpretation erreicht (s. K a p . I I I C in [1]). Eine q u a n t i tative Analyse der Linienbreiten im I n - M n - S y s t e m erscheint im M o m e n t nicht möglich, auch wegen der
Möglichkeit, d a ß es auch n o c h einen q u a d r u p o l e n
Beitrag zur Linienbreite gibt [32].
115
In-Knightshift in Liquid In-Mn System 856
ist - unseres Wissens - durch keine weitere publizierte
Messung gesichert, doch w u r d e er a u c h in flüssigen
Bi t _ x Te x -Legierungen beobachtet [33] (x = 0,10,
T l . . . F l + 2 0 0 K ; X = 0,20, T l . . . T l + 1 0 0 K); dies
spricht gegen eine magnetische Wechselwirkung als
Ursache. Jedoch k ö n n t e m a n in A n b e t r a c h t der attraktiven Bi-Te- und I n - M n - W e c h s e l w i r k u n g in der
flüssigen Legierung F l u k t u a t i o n e n , deren G r u n d l a g e
heterogene N u k l e a t i o n nahe der L i q u i d u s - T e m p e r a tur ist, z u s a m m e n mit einer Q u a d r u p o l w e c h s e l w i r k u n g in Betracht ziehen.
In der N ä h e der L i q u i d u s - T e m p e r a t u r wird eine
zusätzliche E r h ö h u n g beobachtet, welche bei der 3 % P r o b e a u ß e r h a l b der Fehlergrenzen liegt. Der Effekt
F ü r die P r o b e n p r ä p a r a t i o n sind wir H e r r n Prof.
Dr. H. R. K h a n vom Institut für Edelmetalle u n d
Metallchemie in Schwäbisch G m ü n d zu D a n k verpflichtet. Herrn Dipl.-Phys. Recep T a p r a m a z d a n k e n
wir für die Anfertigung der Zeichnungen.
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