Lattice spacing trends in close-packed hexagonal phases based on the noble metals

Abstract
The changes of lattice spacings and of the axial ratio in h. c. p. intermediate phases based on the noble metals constitute an interesting chapter in the theory of alloys. We have recently completed the survey of the lattice spacings of all known h.c.p. phases which belong to this group using high precision methods and the results show a very remarkable correlation with the electron concentration and the Brillouin zone. The investigated h.c.p. phases fall naturally into three distinct groups each showing a characteristic behaviour in terms of axial ratio, volume per atom, and systematic deviations from linearity. Onset of overlap of electrons across the {10.0} and {00.2} sets of Brillouin zone faces can be detected with high accuracy in terms of electron concentration and the use of a simple electron theory permits one to evaluate approximate values of the band gaps in the zone. The obtained values range between 0.5-1.0 eV depending on the axial ratio, the electron concentration and the nature of the alloying elements. These and other details will be discussed.

Résumé
La variation des paramètres cristallins et du rapport e/a dans les alliages hexagonaux compacts de métaux nobles a été étudiée en détail, avec des méthodes de haute precision, sur tous les exemples connus. On trouve une corrélation remarquable entre les résultats experimentaux d'une part, la concentration en électrons et la zone de Brillouin d'autre part. Les phases hexagonales examinées forment trois groupes, chacun ayant un comportement caractéristique en ce qui concerne le rapport e/a, le volume atomique et les écarts par rapport à la linéarité. L'apparition d'un contact entre la surface de Fermi et les faces {10.0} et {00.2} de la zone de Brillouin peut être détectée avec précision, et un modèle simple permet d'estimer les intervalles entre bandes dans la zone. Les valeurs obtenues sont comprises entre 0,5 et 1 eV, selon le rapport e/a, la concentration en électrons et la nature du solute.