CRYSTAL TO NON EQUILIBRIUM PHASE TRANSITION INDUCED BY BALL-MILLING IN SILICON AND THE IMMISCIBLE Si (Sn, Zn) SYSTEMS

Résumé
La formation de phases métastables - système pur Si, systèmes non miscibles SiSn, SiZn - (soient : phases amorphes, solutions solides crystallines sursaturées et/ou composés métastables) par chocs mécaniques (broyage) a été mise en évidence par diffraction de RX, des observations par MEB, des analyses chimiques EDX/MEB et enfin la stabilité thermique de ces phases a été étudiée par calorimétrie différentielle à balayage. L'obtention de ces phases indique qu'une réaction de mélange négative n'est pas une condition nécessaire pour la formation d'amorphe sous broyage : le mécanisme de transition de phase doit être distinct de celui mis en jeu lors de l'amorphisation par diffusion de multicouches.

Abstract
Based on XRD patterns, SEM observations, EDX/SEM analyses and DSC experiments, we report on the crystal to metastable phase (i.e. amorphous phases, supersaturated crystalline solid solutions and/or non equilibrium compounds) transition induced by ball - milling in a pure element - a Si powder and in two immiscible binary alloys - Si/Sn and Si/Zn. The observations of such dynamic phase equilibria support the idea that a negative heat of mixing is not a necessary condition for the ball - milling amorphisation : the phase transition mechanism which is induced during ball - milling is different by solid state diffusion of multilayered films.