哈斯勒合金Ni-Fe-Mn-In的马氏体相变与磁特性研究

张元磊; 李哲; 徐坤; 敬超

doi:10.7498/aps.64.066402

摘要

利用电弧炉制备了Ni50-xFexMn37In13(x=1, 3, 5) 多晶样品, 通过结构和磁性测量, 系统分析了Ni50-xFexMn37In13(x=1, 3, 5)样品的晶体结构和马氏体相变. 结果表明, 三样品在室温下呈现出了不同的晶体结构. 同时, 随着Fe含量的增加, 样品的马氏体相变温度急剧下降, 而铁磁性却逐渐增强. 研究了Fe3和Fe5样品在反马氏体相变过程中的磁电阻和磁卡效应. 在外加3 T的磁场下, 两样品在反马氏体相变区域所表现出的磁电阻效应分别约为-46%和-15%, 而等温熵变则约为6 J·kg-1·K-1和9.5 J·kg-1·K-1. 然而, 伴随非常宽的相变温跨和较小的磁滞损失, Fe3样品在反马氏体相变区域的净制冷量达到96 J·kg-1.

关键词:

作者及机构信息

1.
曲靖师范学院物理与电子工程学院, 曲靖 655011;

2.
云南省高校先进功能材料与低维材料重点实验室, 曲靖 655011;

3.
上海大学物理系, 上海 200444

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11364035, 11404186, 51371111)、上海市科委基础研究重点计划(批准号: 13JC1402400)、云南省科技厅应用基础研究面上项目(批准号: 2013FZ110)和曲靖师范学院创新团队研究计划(批准号: TD201301)资助的课题.

参考文献

[1]	Sutou Y, Imano Y, Koeda N, Omori T, Kainuma R, Ishida K, Oikawa K 2004 Appl. Phys. Lett. 85 4358
[2]	Planes A, Mañosa L, Acet M 2009 J. Phys. : Condens. Matter 21 233201
[3]	Wang D H, Han Z D, Xuan H C, Ma S C, Chen S Y, Zhang C L, Du Y W 2013 Chin. Phys. B 22 077506
[4]	Hu F X, Shen B G, Sun J R 2013 Chin. Phys. B 22 037505
[5]	Khan M, Dubenko I, Stadler S, Ali N 2007 Appl. Phys. Lett. 91 072510
[6]	Li Z, Jing C, Chen J P, Yuan S J, Cao S X, Zhang J C 2007 Appl. Phys. Lett. 91 112505
[7]	Wang B M, Liu Y, Ren P, Xia B, Ruan K B, Yi J B, Ding J, Li X G, Wang L 2011 Phys. Rev. Lett. 106 077203
[8]	Liao P, Jing C, Wang X L, Yang Y J, Zheng D, Li Z, Kang B J, Deng D M, Cao S X, Zhang J C, Lu B 2014 Appl. Phys. Lett. 104 092410
[9]	Chatterjee S, Giri S, De S K, Majumdar S 2009 Phys. Rev. B 79 092401
[10]	Ma L, Wang W H, Lu J B, Li J Q, Zhen C M, Hou D L, Wu G H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 182507
[11]	Lakhani A, Banerjee A, Chaddah P, Chen X, Ramanujan R V 2012 J. Phys. : Condens. Matter 24 386004
[12]	Oikawa K, Ito W, Imano Y, Sutou Y, Kainuma R, Ishida K, Okamoto S, Kitakami O, Kanomata T 2006 Appl. Phys. Lett. 88 122507
[13]	Koyama K, Watanabe K, Kanomata T, Kaimuma R, Oikawa K, Ishida K 2006 Appl. Phys. Lett. 88 132505
[14]	Kainuma R, Imano Y, Ito W, Sutou Y, Morito H, Okamoto S, Kitakami O, Oikawa K, Fujita A, Kanomota T, Ishida K 2006 Nature 439 957
[15]	Li Z, Jing C, Zhang H L, Yu D H, Chen L, Kang B J, Cao S X, Zhang J C 2010 J. Appl. Phys. 108 113908
[16]	Krenke T, Duman E, Acet M, Wassermann E F, Moya X, Mañosa L, Planes A 2005 Nat. Mater. 4 450
[17]	Liu J, Gottschall T, Skokov K P, Moore J D, Gutfleisch O 2012 Nat. Mater. 11 620
[18]	Jing C, Li Z, Chen J P, Lu Y M, Cao S X, Zhang J C 2008 Acta Phys. Sin. 57 3780 (in Chinese) [敬超, 李哲, 陈继萍, 鲁玉明, 曹世勋, 张金仓 2008 物理学报 57 3780]
[19]	Li Z, Jing C, Zhang H L, Cao S X, Zhang J C 2011 Chin. Phys. B 20 047502
[20]	Yu S Y, Ma L, Liu G D, Liu Z H, Chen J L, Cao Z X, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 242501
[21]	Jing C, Yang Y J, Li Z, Yu D H, Wang X L, Kang B J, Cao S X, Zhang J C, Zhu J, Lu B 2013 J. Appl. Phys. 113 173902
[22]	Ito W, Xu X, Umetsu R, Kanomata T, Ishida K, Kainuma R 2010 Appl. Phys. Lett. 97 242512
[23]	Wu Z, Liu Z, Yang H, Liu Y, Wu G 2011 Appl. Phys. Lett. 98 061904
[24]	Cong D Y, Roth S, Schultz L 2012 Acta Mater. 60 5335
[25]	Jing C, Wang X L, Liao P, Li Z, Yang Y J, Kang B J, Deng D M, Cao S X, Zhang J C, Zhu J 2013 J. Appl. Phys. 114 063907
[26]	Chernenko V A 1999 Scripta Mater. 40 523
[27]	Ye M, Kimura A, Miura Y, Shirai M, Cui Y T, Shimada K, Namatame H, Taniguchi M, Ueda S, Kobayashi K, Kainuma R, Shishido T, Fukushima K, Kanomata T 2010 Phys. Rev. Lett. 104 176401
[28]	Khan M, Jung J, Stoyko S S, Mar A, Quetz A, Samanta T, Dubenko I, Ali N, Stadler S, Chow K H 2012 Appl. Phys. Lett. 100 172403
[29]	Stager C V, Campbell C C M 1978 Can. J. Phys. 56 674
[30]	Liu Z H, Wu Z G, Ma X Q, Wang W H, Liu Y, Wu G H 2011 J. Appl. Phys. 110 013916
[31]	Krenke T, Duman E, Acet M, Wassermann E F, Moya X, Mañosa L, Planes A, Suard E, Ouladdiaf B 2007 Phys. Rev. B 75 104414

施引文献

[1]	Sutou Y, Imano Y, Koeda N, Omori T, Kainuma R, Ishida K, Oikawa K 2004 Appl. Phys. Lett. 85 4358
[2]	Planes A, Mañosa L, Acet M 2009 J. Phys. : Condens. Matter 21 233201
[3]	Wang D H, Han Z D, Xuan H C, Ma S C, Chen S Y, Zhang C L, Du Y W 2013 Chin. Phys. B 22 077506
[4]	Hu F X, Shen B G, Sun J R 2013 Chin. Phys. B 22 037505
[5]	Khan M, Dubenko I, Stadler S, Ali N 2007 Appl. Phys. Lett. 91 072510
[6]	Li Z, Jing C, Chen J P, Yuan S J, Cao S X, Zhang J C 2007 Appl. Phys. Lett. 91 112505
[7]	Wang B M, Liu Y, Ren P, Xia B, Ruan K B, Yi J B, Ding J, Li X G, Wang L 2011 Phys. Rev. Lett. 106 077203
[8]	Liao P, Jing C, Wang X L, Yang Y J, Zheng D, Li Z, Kang B J, Deng D M, Cao S X, Zhang J C, Lu B 2014 Appl. Phys. Lett. 104 092410
[9]	Chatterjee S, Giri S, De S K, Majumdar S 2009 Phys. Rev. B 79 092401
[10]	Ma L, Wang W H, Lu J B, Li J Q, Zhen C M, Hou D L, Wu G H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 182507
[11]	Lakhani A, Banerjee A, Chaddah P, Chen X, Ramanujan R V 2012 J. Phys. : Condens. Matter 24 386004
[12]	Oikawa K, Ito W, Imano Y, Sutou Y, Kainuma R, Ishida K, Okamoto S, Kitakami O, Kanomata T 2006 Appl. Phys. Lett. 88 122507
[13]	Koyama K, Watanabe K, Kanomata T, Kaimuma R, Oikawa K, Ishida K 2006 Appl. Phys. Lett. 88 132505
[14]	Kainuma R, Imano Y, Ito W, Sutou Y, Morito H, Okamoto S, Kitakami O, Oikawa K, Fujita A, Kanomota T, Ishida K 2006 Nature 439 957
[15]	Li Z, Jing C, Zhang H L, Yu D H, Chen L, Kang B J, Cao S X, Zhang J C 2010 J. Appl. Phys. 108 113908
[16]	Krenke T, Duman E, Acet M, Wassermann E F, Moya X, Mañosa L, Planes A 2005 Nat. Mater. 4 450
[17]	Liu J, Gottschall T, Skokov K P, Moore J D, Gutfleisch O 2012 Nat. Mater. 11 620
[18]	Jing C, Li Z, Chen J P, Lu Y M, Cao S X, Zhang J C 2008 Acta Phys. Sin. 57 3780 (in Chinese) [敬超, 李哲, 陈继萍, 鲁玉明, 曹世勋, 张金仓 2008 物理学报 57 3780]
[19]	Li Z, Jing C, Zhang H L, Cao S X, Zhang J C 2011 Chin. Phys. B 20 047502
[20]	Yu S Y, Ma L, Liu G D, Liu Z H, Chen J L, Cao Z X, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 242501
[21]	Jing C, Yang Y J, Li Z, Yu D H, Wang X L, Kang B J, Cao S X, Zhang J C, Zhu J, Lu B 2013 J. Appl. Phys. 113 173902
[22]	Ito W, Xu X, Umetsu R, Kanomata T, Ishida K, Kainuma R 2010 Appl. Phys. Lett. 97 242512
[23]	Wu Z, Liu Z, Yang H, Liu Y, Wu G 2011 Appl. Phys. Lett. 98 061904
[24]	Cong D Y, Roth S, Schultz L 2012 Acta Mater. 60 5335
[25]	Jing C, Wang X L, Liao P, Li Z, Yang Y J, Kang B J, Deng D M, Cao S X, Zhang J C, Zhu J 2013 J. Appl. Phys. 114 063907
[26]	Chernenko V A 1999 Scripta Mater. 40 523
[27]	Ye M, Kimura A, Miura Y, Shirai M, Cui Y T, Shimada K, Namatame H, Taniguchi M, Ueda S, Kobayashi K, Kainuma R, Shishido T, Fukushima K, Kanomata T 2010 Phys. Rev. Lett. 104 176401
[28]	Khan M, Jung J, Stoyko S S, Mar A, Quetz A, Samanta T, Dubenko I, Ali N, Stadler S, Chow K H 2012 Appl. Phys. Lett. 100 172403
[29]	Stager C V, Campbell C C M 1978 Can. J. Phys. 56 674
[30]	Liu Z H, Wu Z G, Ma X Q, Wang W H, Liu Y, Wu G H 2011 J. Appl. Phys. 110 013916
[31]	Krenke T, Duman E, Acet M, Wassermann E F, Moya X, Mañosa L, Planes A, Suard E, Ouladdiaf B 2007 Phys. Rev. B 75 104414

[1]	敬超, 陈继萍, 李哲, 曹世勋, 张金仓. 哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应. 物理学报, 2008, 57(7): 4450-4455. doi: 10.7498/aps.57.4450
[2]	张浩雷, 李哲, 乔燕飞, 曹世勋, 张金仓, 敬超. 哈斯勒合金Ni-Co-Mn-Sn的马氏体相变及其磁热效应研究. 物理学报, 2009, 58(11): 7857-7863. doi: 10.7498/aps.58.7857
[3]	敬超, 李哲, 陈继萍, 鲁玉明, 曹世勋, 张金仓. 哈斯勒合金Ni-Mn-Sn的马氏体相变与反磁热性质. 物理学报, 2008, 57(6): 3780-3785. doi: 10.7498/aps.57.3780
[4]	高书侠, 柳祝红, 胡凤霞, 王文洪, 陈京兰, 吴光恒, 敖玲. 哈斯勒合金Ni-Mn-Ga的马氏体相变和磁增强双向形状记忆效应. 物理学报, 2001, 50(2): 233-238. doi: 10.7498/aps.50.233
[5]	罗礼进, 仲崇贵, 董正超, 方靖淮, 周朋霞, 江学范. Heusler合金Mn2NiGe马氏体相变的带Jahn-Teller效应研究. 物理学报, 2012, 61(20): 207503. doi: 10.7498/aps.61.207503
[6]	都有为, 王志明, 倪刚, 邢定钰, 徐庆宇. 高度取向石墨的巨磁电阻效应. 物理学报, 2004, 53(4): 1191-1194. doi: 10.7498/aps.53.1191
[7]	闫君, 孙莹, 王聪, 史再兴, 邓司浩, 史可文, 卢会清. Co掺杂对Mn3Sn1-xCoxC1.1化合物的磁性质、熵变以及磁卡效应的影响. 物理学报, 2014, 63(16): 167502. doi: 10.7498/aps.63.167502
[8]	Algethami Obaidallah A, 李歌天, 柳祝红, 马星桥. Heusler合金Mn_50–xCr_xNi₄₂Sn₈的相变、磁性与交换偏置效应. 物理学报, 2020, 69(5): 058102. doi: 10.7498/aps.69.20191551
[9]	江学范, 全宏瑞, 罗礼进, 仲崇贵, 谭志中, 蒋青. Heusler合金Mn2NiGe磁性形状记忆效应的第一性原理预测. 物理学报, 2010, 59(11): 8037-8041. doi: 10.7498/aps.59.8037
[10]	张玉洁, 刘恩克, 张红国, 李贵江, 陈京兰, 王文洪, 吴光恒. 替代掺杂的MnNiGe1-xGax合金中马氏体相变和磁-结构耦合特性. 物理学报, 2013, 62(19): 197501. doi: 10.7498/aps.62.197501
[11]	申建雷, 李萌萌, 赵瑞斌, 李国科, 马丽, 甄聪棉, 候登录. Ni-Mn杂化对Mn50Ni41-xSn9Cux合金中马氏体相变温度和马氏体相磁性的影响. 物理学报, 2016, 65(24): 247501. doi: 10.7498/aps.65.247501
[12]	刘雍, 程莉, 石兢, 熊锐, 胡妮. La0.4Ca0.6MnO3系统中Mn位Fe和Cr掺杂效应的比较性研究. 物理学报, 2011, 60(1): 017503. doi: 10.7498/aps.60.017503
[13]	刘何燕, 闫丽琴, 曲静萍, 李养贤, 代学芳, 陈京兰, 吴光恒. CoNiZ系列合金的结构和马氏体相变性质. 物理学报, 2006, 55(5): 2534-2538. doi: 10.7498/aps.55.2534
[14]	马蕾, 王旭, 尚家香. Pd掺杂对NiTi合金马氏体相变和热滞影响的第一性原理研究. 物理学报, 2014, 63(23): 233103. doi: 10.7498/aps.63.233103
[15]	梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城, 高淑侠, 王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒. 铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征. 物理学报, 2002, 51(2): 332-336. doi: 10.7498/aps.51.332
[16]	梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城, 王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒. 铁磁形状记忆合金Ni52.5Mn23.5Ga24马氏体相变热滞后的研究. 物理学报, 2002, 51(3): 635-639. doi: 10.7498/aps.51.635
[17]	王清周, 陆东梅, 崔春翔, 韩福生. 利用内耗研究淬火空位对Cu-11.9Al-2.5Mn(wt%)形状记忆合金逆马氏体相变温度的影响. 物理学报, 2008, 57(11): 7083-7087. doi: 10.7498/aps.57.7083
[18]	宋瑞宁, 朱伟, 刘恩克, 李贵江, 陈京兰, 王文洪, 李祥, 吴光恒. 内应力对Mn2NiGa铁磁形状记忆合金的结构、相变和磁性能的影响. 物理学报, 2012, 61(2): 027501. doi: 10.7498/aps.61.027501
[19]	陈京兰, 吴光恒, 潘复生, 游素琴, 武亮, 马勇, 崔玉亭. Ni53.2Mn22.6Ga24.2单晶的两步热弹性马氏体相变及其应力应变特性. 物理学报, 2009, 58(12): 8596-8601. doi: 10.7498/aps.58.8596
[20]	曹莉霞, 尚家香, 张跃. 应力诱发NiAl单晶马氏体相变的分子动力学模拟. 物理学报, 2009, 58(10): 7307-7312. doi: 10.7498/aps.58.7307

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哈斯勒合金Ni-Fe-Mn-In的马氏体相变与磁特性研究

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作者及机构信息

1.
曲靖师范学院物理与电子工程学院, 曲靖 655011;

2.
云南省高校先进功能材料与低维材料重点实验室, 曲靖 655011;

3.
上海大学物理系, 上海 200444

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哈斯勒合金Ni-Fe-Mn-In的马氏体相变与磁特性研究

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Martensitic transformation and magnetic features in Ni-Fe-Mn-In Heusler alloy

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