Structural and magnetic properties of disordered crystalline Fe50Mn25+xSn25−x alloys with x =-1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5

Aleaciones cristalinas desordenadas Fe50Mn25+xSn25-x, con x = -1.25, 0.0, 2.5, 5.0, 7.5, cercanas a las composiciones de Heusler-211, fueron preparadas por fusión en atmósfera inerte, subsecuentemente, sometidas a recocido térmico durante 4 días a 1173 K y, finalmente, enfriadas en agua helada. Todas las aleaciones han sido sistemáticamente analizadas mediante difracción de rayos X, espectroscopias Mössbauer de 57Fe y 119Sn, y medidas de magnetización a temperatura ambiente. Los análisis Rietveld de los difractogramas de las muestras con x = -1.25 y 0.0 muestran la presencia de dos fases cristalográficas hexagonales: (i) la solución sólida químicamente desordenada e-(Fe/Mn)3Sn (mayoritaria), y (ii) el intermetálico e-Fe5Sn3 (minoritaria); mientras que, las aleaciones con x = 2.5, 5.0 y 7.5, presentan solo la solución sólida desordenada, e-(Fe/Mn)3(Sn/Fe/Mn). Si bien, las composiciones de las aleaciones Fe50Mn25+xSn25-x son cercanas a las de Heusler-211, ninguna tiene la estructura cúbica L21 característica de estas. Los tamaños medios de los cristalitos, calculados por el método de Williamson-Hall, están dentro del rango 256-62 nm y disminuyen cuando x aumenta. Los resultados Mössbauer de todas las aleaciones muestran la característica de magnetismo localizado a través de la distribución de campos magnéticos hiperfinos en los sitios de Fe, y de magnetismo itinerante a través de los campos transferidos desde los átomos de Fe en los núcleos de 119Sn. Los campos coercitivos y remanentes, obtenidos por medidas de magnetización bajo campo magnético aplicado entre -2200 y +2200 Oe, disminuyen cuando x aumenta. Los valores de los campos coercitivos están en el rango de los magnetos blandos (1-20 Oe).