TiFe2 Laves相合金中异常热膨胀的根源：局部化学失稳

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Local chemical disorder as the origin of anomalous thermal expansion in TiFe2 Laves phase alloys

TiFe2合金在缺乏传统一阶相变驱动的情况下，因纳米尺度Fe/Ti成分不均形成竞争磁性相互作用，导致特征温度T*以下呈现不变体类似的热膨胀效应，证实局部化学无序是此类无序合金稳定NTE/ZTE的关键机制。

　　

TiFe₂合金属于C14 Laves相体系，尽管缺乏通常导致相关化合物出现负热膨胀（NTE）或零热膨胀（ZTE）现象的一阶相变，但仍表现出这种特性。在成分范围内，磁基态从富铁合金的铁磁有序状态转变为富钛合金的反铁磁有序状态，然而热膨胀响应保持不变。高分辨率的同步辐射X射线和中子衍射实验未检测到晶格体积或磁矩的异常，Rietveld精修分析也排除了显著的位错无序现象。相比之下，利用铁（Fe）和钛（Ti）的K边扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）以及能量色散X射线光谱（EDAX）进行的元素分布分析揭示了明显的纳米尺度成分不均匀性，形成了富铁区和富钛区。这些化学性质不同的区域中存在的铁磁与反铁磁相互作用共存，在某个特征温度T*以下产生了类似不变性的效应。这些结果表明，局部化学无序是稳定金属间化合物中NTE/ZTE行为的关键机制，这一机制与长程结构或磁性转变无关。