Структура и механизм образования метастабильных политипов легких редкоземельных элементов

Abstract

Исследована кристаллическая структура легких лантаноидов La, Ce, Pr, полученных закалкой из жидкого состояния со скоростями охлаждения 6·10⁴–3·10⁶ K/s. Установлено, что при достижении некоторой критической скорости закалки в структуре металлов наряду с ГЦК-модификациями фиксируется новая метастабильная структурная форма, имеющая семислойную гексагональную решетку с чередованием плотноупакованных атомных слоев АВСАВАС…. Формирование метастабильного политипа исследуемых редкоземельных элементов объяснено накоплением периодично расположенных дефектов упаковки внедрения в решетке ГЦК-фазы, кристаллизующейся в сильнопереохлажденном расплаве.

The crystal structure of early lanthanides La, Ce, Pr obtained by quenching from the liquid state with cooling rates of 6·10⁴–3·10⁶ K/s has been investigated. It has been established that along with FCC-modification the new metastable structure form which has heptalayer hexagonal lattice with alternation of atomic layers ABCABAC… is formed upon achievement of the certain critical cooling rate. Formation of the metastable polytypes in the rare earth metals investigated is explained by accumulation of the periodically located interstitial packing defects in FCC-phase which crystallizes in strongly undercooled melts.