Bei unseren Versuchen zur Abschreckung der Lösungen von Ni in NiCl₂ - Schmelzen haben wir mit Ni - Gehalten von 3 - 9 Atom-% gearbeitet. Abgeschreckt wurden die Proben nach der modifizierten Hammer - Amboss - Methode (5.3.2.2.1).

Von den abgeschreckten Proben wurden die Magnetisierungskurven aufgenommen. Es zeigte sich, dass die erhaltenen Teilchengrößen stets zwischen 5 und 7 nm lagen. Bei elektronenoptischen Untersuchungen einer Probe zeigten sich daneben noch größere würfelförmige Teilchen. Da der Sublimationsdruck des NiCl₂ bereits bei 1.252° K Normaldruck (760 torr.) erreicht und wir, um sicherzustellen, dass die Probe auch tatsächlich aus dem flüssigen Zustand abgeschreckt wurde, bei Temperaturen um 1.400° K arbeiteten, herrschten im Innern des Quarzröhrchens hohe Drücke. Wir nehmen daher an, dass wir nach 3.2.2.1 nicht direkt die flüssige Schmelze abgeschreckt haben, sondern die Schmelze sich beim Zerschlagen des Quarzröhrchens schlagartig entspannte, dabei in den Gaszustand überging und erst danach an den kalten Metallwänden kondensierte.

Um dieses Problem zu umgehen haben wir in den folgenden Versuchen die Proben im kalten Luftstrom abgeschreckt, nachdem die Abschreckversuche mit Wasser fehlgeschlagen waren. Wieder ergaben sich Teilchengrößen von 5 - 7 nm. Hier zeigte sich in der Magnetisierungskurve bereits eine merkliche remanente Magnetisierung.

Vom Nickel ist bekannt, dass es sich, wenn im Überschuss vorhanden, in NiCl2 - Schmelzen unter Bildung von langen Nadeln in m- Stärke umkristallisiert. Um die Geschwindigkeit dieser Reaktion zu ermitteln und den Einfluss solcher Nadeln auf die Magnetisierungskurve zu untersuchen, glühten wir Ni -Pellets mit einem Unterschuss an NiCl₂, in Quarzröhrchen eingeschmolzen, verschieden lange Zeiten bei 1.400° K. Anschließend wurde die NiCl₂ - Schmelze von den Ni - Pellets getrennt und ihr magnetisches Verhalten untersucht.

Das Ergebnis ist in den Abbildungen 37 und Abbildungen 38 dargestellt. Während die mittlere Teilchengröße nur geringfügig schwankt, durchläuft der kollektivparamagnetische Anteil an der Gesamtsubstanz nach anfänglich steilem Anstieg ein Minimum. In allen Fällen ist jedoch eine erhebliche Magnetisierung ohne angelegtes äußeres Feld festzustellen. Es konnte von uns jedoch nicht vollständig geklärt werden, ob die remanente Magnetisierung auf eine extreme Nadelform der Teilchen und damit auf einen großen Entmagnetisierungsfaktor N zurückzuführen ist, oder ob hier der kollektivparamagnetische Bereich bereits verlassen wurde und wir es mit echter Remanenz zu tun haben.

Möglicherweise spielen beide Effekte eine Rolle. Die remanente Magnetisierung in Abhängigkeit von der Teilchengröße durchläuft ein Maximum, welches möglicherweise dem Minimum im kollektivparamagnetischen Anteil entspricht. Dafür spricht, dass die ermittelten Teilchengrößen in diesem Falle von zweifelhafter Zuverlässigkeit sind, da mit dem Auftreten einer merklichen remanenten Magnetisierung eine signifikante Abweichung von der LANGEVIN - Funktion festgestellt werden muss und damit das Gebiet der Anwendbarkeit der "reduzierten Bean - Jacobs - Darstellung" verlassen wurde.

Da bei allen verwendeten Abschreckmethoden die erhaltenen Teilchengrößen noch nicht in dem gewünschten Bereich unter 1 nm lagen, ergab sich daraus die Notwendigkeit zur Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit. Als hinderlich bei der Erhöhung der Abkühlungsrate erschien uns die Tatsache, dass beim System Ni - NiCl₂ aufgrund des hohen Dampfdruckes des NiCI₂, unter Druck gearbeitet worden musste. Bei der Suche nach einem System, das bei Normaldruck bearbeitet werden kann und bei dem folglich das Einschmelzen der Proben in Quarzröhrchen entfallen kann, erschien uns das System Ni - NiS, zu dem bereits einige Arbeiten vorliegen (53 - 56) sehr aussichtsreich. Hier ist das gesamte Phasendiagramm von reinem Nickel bis zu NiS bekannt. Es kann bei tieferen Temperaturen (~ 900° K) und bei Normaldruck gearbeitet werden.

Es erschien uns daher aussichtsreich hierfür eine Splat-cooling - Apparatur nach den. Klatschkokillenprinzip sowie einen dazu passenden Ofen zu bauen. (s. 3.2.2.2 und 3.3) Mit dieser Apparatur erwarten wir die Möglichkeit ultraschneller Abkühlung der Schmelzen. Für ihre praktische Anwendung, sowie ihre Optimierung im Hinblick auf die Herstellung kleiner Teilchen sind jedoch noch weitere Untersuchungen nötig.