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J. Phys. Colloques
Volume 47, Numéro C3, Juillet 1986
International Workshop on Aperiodic Crystals
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| Page(s) | C3-389 - C3-404 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1986340 | |
J. Phys. Colloques 47 (1986) C3-389-C3-404
DOI: 10.1051/jphyscol:1986340
QUASI-CRYSTAL AND CRYSTAL IN AlMn AND AlMnSi. MODEL STRUCTURE OF THE ICOSAHEDRAL PHASE
P. GUYOT1, M. AUDIER2 et R. LEQUETTE31 L.T.P.C.M. (U.A. CNRS N° 29) - E.N.S.E.E.G., Domaine Universitaire. BP N° 75. F-38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France
2 Cegedur-Péchiney Research Centre. F-38340 Voreppe, France
3 ARTEMIS (U.A. CNRS N° 396), BP n° 68, F-38402 Saint-Martin-d'Héres Cedex,. France
Résumé
Il existe une grande similarité entre la phase cubique a dans AlMnSi et la phase icosaédrique i-AlMnSi ou AlMn. Une étude par microscopie électronique en transmission (T.E.M.) d'un ruban hypertrempé où les deux phases coexistent, établit clairement leurs relations. On montre que les deux structures peuvent être décrites à partir d'unités de bases communes - un double icosaèdre Al-Mn - connectées en orientation parallèle suivant leurs axes d'ordre 3 par des liaisons Mn octaèdriques. Une connection déterministe des icosaèdres dans la phase i est cohérente avec un pavage Penrose à 3 dimensions. Un squelette i de grandes dimensions est construit par ordinateur, où la décoration du pavage par les icosaèdres, satisfaisant à des contraintes stériques, est résolue par un algorithme de théorie des graphes. Des projections du modèle sur des plans normaux à des axes de symétrie et les diagrammes de diffraction calculés, après comparaison avec des résultats T.E.M. haute résolution et de diffraction, indiquent qu'il contient l'essentiel de la structure de la phase 1 dans ces alliages.
Abstract
There is a close similarity between the cubic α-phase in AlMnSi and the icosahedral phase i-AlMnSi or AlMn. A transmission electron microscopy (T.E.M.) study of a melt-spun ribbon where the two phases coexist, establishes clearly their relationships. It is shown that both structures can be described with common basic unit -a double Al-Mn icosahedra- connected in paralle1 orientation along their 3-fold axes by octahedral Mn bonds. A deterministic connection of the icosahedra in the i-phase appears to be consistent with a 3 dim-Penrose tiling. A large size i-skeleton is then computer generated, where the decoration by icosahedra of the tiling , prescribed by steric constraints, is solved by a graph theory algorithm. Projections of the model on planes perpendicular to symmetry axes and calculated diffraction patterns, once compared high resolution T.E.M. and diffraction data, indicate that it contains the main point of the i-phase structure in these alloys.