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Bulk et les phases de surface de Oxyde de fer dans une atmosphère d'oxygène et d'eau à basse pression

Addtime: 2017/08/07   Read:299  Font size: Large Small

Les gammes de stabilité thermodynamique de Oxyde de fer différentes ont été calculées en fonction de la pression ambiante de l'oxygène ambiant ou de la phase gazeuse (p⩽1 bar) et de la température par l'utilisation du programme informatique EquiTherm.

Le diagramme de phase de Fe-H2O est presque complètement déterminé par la pression d'O2 due à l'équilibre de dissociation de H2O. La formation de films Oxyde de fer épitaxialement sur des substrats en platine et en ruthénium s'accorde très bien avec les diagrammes de phase calculés. Les films minces présentent l'avantage sur les monocristaux que la diffusion en vrac n'a qu'une influence limitée sur l'établissement des phases d'équilibre.

Près de la limite de phase Fe3O4-Fe2O3, on observe des structures de surface consistant en des domaines commandés par la biphase de FeO (111) sur les deux oxydes. Ils sont formés en raison des effets cinétiques au cours de l'oxydation à l'hématite ou à la réduction de la magnétite, respectivement. Le recuit d'un film Fe3O4 (111) dans 5 × 10-5 mbar d'oxygène à 920-1000 K entraîne une nouvelle phase de surface intermédiaire de type γ-Fe2O3 (111) pendant l'oxydation en α-Fe2O3 (0001). Un modèle est suggéré pour la croissance d'Oxyde de fer et pour les processus redox impliquant Oxyde de fer. La formation de plusieurs phases de surface à l'équilibre est discutée.

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