In situ diffuse scattering of neutrons in alloys and application to phase diagram determination

(Received 4 February 1992, accepted in final form 6 March 1992)

Abstract
In situ diffuse scattering of neutrons has been performed at various temperatures on Pd ₃V, Ni ₃V, Ni ₂V, Ni ₃Cr and Ni ₂Cr single crystals. The experimental data have been least squares fitted, in order to obtain short range order parameters, from which effective pairwise interactions were deduced up to the fourth neighbour. The least squares procedure is explained, together with the inverse CVM method used to extract interactions from the short range order parameters. We describe the CVM, which approximates the Ising model linking the order parameters to the interactions and the temperature. The trends of the interactions predicted by the electronic structure calculations fit generally with the experimental results. Phase stability and transition temperatures have been deduced from our results : for the DO ₂₂ structure, they are in agreement with the experimental situation ; for the Pt ₂Mo-type structure, the role of the ninth neighbour interaction (330) has been shown to be crucial. We also suspect other interactions, as the triplet in the <110> direction, to be important for this structure.

Résumé
Nous avons effectué des mesures de diffusion diffuse de neutrons à différentes températures sur des monocristaux de Pd ₃V, Ni ₃V, Ni ₂V, Ni ₃Cr et Ni ₂Cr. Nous avons traité les données par moindres carrés, afin d'en extraire les paramètres d'ordre à courte distance. De ces derniers, nous avons déduit des interactions de paires effectives jusqu'au quatrième voisin, par une méthode de CVM inverse. La méthode de moindres carrés est détaillée, ainsi que l'approximation CVM. Le comportement des interactions prévu par les calculs de structure électronique correspondent globalement à nos résultats. Ces derniers nous ont permis de déduire les stabilités de phases et les températures de transition des composés mesurés. Pour les composés de structure DO ₂₂, le modèle à quatre interactions rend bien compte de la situation expérimental. Il n'en est pas de même pour les composés de type Pt ₂Mo, où le neuvième voisin (330) joue un rôle important, ainsi que, peut-être, le triplet linéaire dans la direction <110>.