Когерентное кластерное упорядочение атомов в интерметаллиде $\mathrm{Fe}$-$\mathrm{27Al}$

В широком температурном диапазоне ($20{-}900\,^\circ$С) проведены нейтронные дифракционные исследования состава $\mathrm{Fe}_{0.735}\mathrm{Al}_{0.265}$ с целью определения его структурных состояний и механизма упорядочения атомов. Сочетание дифракции высокого разрешения и регистрации дифракционных спектров в режиме реального времени позволило установить, что вопреки традиционным представлениям структура этого состава при комнатной температуре представляет собой фазу, лишь частично упорядоченную в отношении расположения $\mathrm{Fe}$ и $\mathrm{Al}$ в элементарной ячейке. Полностью упорядоченная фаза (типа $\mathrm{Fe_3Al}$) присутствует в виде когерентно встроенных в матрицу основной фазы мезоскопических по размерам (${\sim}\,200\,$Å) кластеров. После перевода образца в неупорядоченное состояние ($T>740\,^\circ$С) и медленного охлаждения до комнатной температуры размеры структурно упорядоченных кластеров увеличились до ${\sim}\,900\,$Å. Высокий контраст по когерентным длинам рассеяния нейтронов ядрами железа и галлия позволил с хорошей точностью определить температурную зависимость факторов заполнения позиций атомами $\mathrm{Fe}$ и $\mathrm{Al}$ вплоть до фазового перехода в неупорядоченное состояние.