铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征

高淑侠; 王文洪; 柳祝红; 陈京兰; 吴光恒; 梁婷; 徐惠彬; 蔡伟; 郑玉峰; 赵连城

doi:10.7498/aps.51.332

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铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征

高淑侠 , 王文洪 , 柳祝红 , 陈京兰 , 吴光恒 , 梁婷 , 徐惠彬 , 蔡伟 , 郑玉峰 , 赵连城

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凝聚物质：结构、热学和力学性质

铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征

高淑侠, 王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒, 梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城

物理学报, 2002, 51(2): 332-336.

doi: 10.7498/aps.51.332

Gao Shu-Xia, Wang Wen-Hong, Liu Zhu-Hong, Chen Jing-Lan, Wu Guang-Heng, Liang Ting, Xu Hui-Bin, ＣａｉＷｅｉ, ＺｈｅｎｇＹｕＦｅｎｇ, Zhao Lian-Cheng

Acta Phys. Sin., 2002, 51(2): 332-336.

doi: 10.7498/aps.51.332

摘要
对Ni52.2Mn23.8Ga24的单晶样品在马氏体相变过程中的相变潜热、磁性、电阻以及应变等物理序参量进行了测量.测量结果表明:不同的物理机制表征的相变温度有所不同.利用马氏体相变的GT关系予以分析,解释了不同测量方法获得的相变温度差别的原因.研究指出,Heusler合金Ni2MnGa的相变是分布晶格畸变类型,磁结构的变化发生在第二步晶格的非均匀切变,但相变应变与GT模型有区别.

关键词:
马氏体相变 /

Ni52.2Mn23.8Ga24
Abstract
ＷｅｈａｖｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＮｉ52 . 2 Ｍｎ2 3 . 8Ｇａ2 4ｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓａｍｐｌｅｂｙｖａｒｉｏｕｓｍｅｔｈｏｄｓ,ｓｕｃｈａｓＤＳＣ ,ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ,ａｃｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ,ｄｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎ .Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｂｅｔｗｅｅｎｅａｃｈｏｔｈｅｒ,ｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔ,ｄｕｅｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｙｓｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍ ,ｖａｒｉｏｕｓｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｉｌｌｇｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ,ｗｅｓｕｇｇｅｓｔａｍｕｌｔｉｓｔｅｐｌａｔｔｉｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＮｉＭｎＧａ,ｗｈｉｃｈｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅＧＴｒｅｌａｔｉｏｎ .ＴｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｎｂｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙＤＳＣａｎｄＲＴｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ,ｗｈｉｌｅｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｓｏｎｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｌａｔｔｉｃｅｓ.Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎｉｓｎｏｔｓｏｒｅｌｉａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｓｔｈｅｏｔｈｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ,ｂｕｔｉｔｒｅａｌｌｙｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ,ｓｕｃｈａｓｔｗｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ,ｖａｒｉａｎｔｓａｎｄｄｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａl.

Keywords:
/
作者及机构信息
高淑侠³,

王文洪³,

柳祝红³,

陈京兰³,

吴光恒³,

梁婷¹,

徐惠彬¹,

蔡伟²,

郑玉峰²,

赵连城²

(1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080

基金项目: 国家自然科学基金 (批准号 :5 98710 6 2 )资助的课题
Authors and contacts
Gao Shu-Xia³,

Wang Wen-Hong³,

Liu Zhu-Hong³,

Chen Jing-Lan³,

Wu Guang-Heng³,

Liang Ting¹,

Xu Hui-Bin¹,

ＣａｉＷｅｉ²,

ＺｈｅｎｇＹｕＦｅｎｇ²,

Zhao Lian-Cheng²

(1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080
参考文献

施引文献

[1]	金淼, 白静, 徐佳鑫, 姜鑫珺, 章羽, 刘新, 赵骧, 左良. Fe掺杂对Ni-Mn-Ti全d族Heusler合金马氏体相变和磁性能影响的研究. 物理学报, 2023, 72(4): 046301. doi: 10.7498/aps.72.20222037
[2]	孙凯晨, 刘爽, 高瑞瑞, 时翔宇, 刘何燕, 罗鸿志. Zn掺杂对Heusler型磁性形状记忆合金Ni₂FeGa_1–_xZn_x(x = 0—1)电子结构、磁性与马氏体相变影响的第一性原理研究. 物理学报, 2021, 70(13): 137101. doi: 10.7498/aps.70.20202179
[3]	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
[4]	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
[5]	张元磊, 李哲, 徐坤, 敬超. 哈斯勒合金Ni-Fe-Mn-In的马氏体相变与磁特性研究. 物理学报, 2015, 64(6): 066402. doi: 10.7498/aps.64.066402
[6]	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
[7]	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
[8]	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
[9]	罗礼进, 仲崇贵, 全宏瑞, 谭志中, 蒋青, 江学范. 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]	崔玉亭, 游素琴, 武亮, 马勇, 陈京兰, 潘复生, 吴光恒. 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
[11]	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
[12]	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
[13]	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
[14]	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
[15]	朱志永, 王文全, 苗元华, 王岩松, 陈丽婕, 代学芳, 刘国栋, 陈京兰, 吴光恒. 掺杂对Ni51.5Mn25Ga23.5相变行为和磁性的影响. 物理学报, 2005, 54(10): 4894-4897. doi: 10.7498/aps.54.4894
[16]	崔玉亭, 朱亚波, 廖克俊, 王万录. Ni2MnGa单晶马氏体相变过程摩擦耗能的热动力学计算. 物理学报, 2004, 53(3): 861-866. doi: 10.7498/aps.53.861
[17]	李养贤, 孟凡斌, 刘何燕, 曲静萍, 王文洪, 崔玉亭, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒. 单晶Ni2MnGa中取向内应力对变体分布规律的研究. 物理学报, 2003, 52(3): 672-676. doi: 10.7498/aps.52.672
[18]	崔玉亭, 柳祝红, 王文洪, 张铭, 陈京兰, 王万录, 吴光恒, 孟凡斌, 曲静萍, 李养贤. Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算. 物理学报, 2003, 52(7): 1726-1731. doi: 10.7498/aps.52.1726
[19]	王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒, 梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城. 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
[20]	柳祝红, 胡凤霞, 王文洪, 陈京兰, 吴光恒, 高书侠, 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

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物理学报. 2002, 51(2): 332-336.

doi: 10.7498/aps.51.332.

铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征

1. (1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080

基金项目: 国家自然科学基金 (批准号 :5 98710 6 2 )资助的课题

收稿日期: 2001-05-25
修回日期: 2001-08-08
刊出日期: 2002-01-05

摘要: 对Ni52.2Mn23.8Ga24的单晶样品在马氏体相变过程中的相变潜热、磁性、电阻以及应变等物理序参量进行了测量.测量结果表明:不同的物理机制表征的相变温度有所不同.利用马氏体相变的GT关系予以分析,解释了不同测量方法获得的相变温度差别的原因.研究指出,Heusler合金Ni2MnGa的相变是分布晶格畸变类型,磁结构的变化发生在第二步晶格的非均匀切变,但相变应变与GT模型有区别.

关键词:

马氏体相变 /
Ni52.2Mn23.8Ga24

English Abstract

1.
(1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080

Received Date: 25 May 2001
Accepted Date: 08 August 2001
Published Online: 05 January 2002

Abstract: ＷｅｈａｖｅｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＮｉ52 . 2 Ｍｎ2 3 . 8Ｇａ2 4ｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓａｍｐｌｅｂｙｖａｒｉｏｕｓｍｅｔｈｏｄｓ,ｓｕｃｈａｓＤＳＣ ,ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ ,ａｃｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ,ｄｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ,ａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎ .Ｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｂｅｔｗｅｅｎｅａｃｈｏｔｈｅｒ,ｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔ,ｄｕｅｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｈｙｓｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍ ,ｖａｒｉｏｕｓｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｗｉｌｌｇｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ,ｗｅｓｕｇｇｅｓｔａｍｕｌｔｉｓｔｅｐｌａｔｔｉｃｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＮｉＭｎＧａ,ｗｈｉｃｈｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅＧＴｒｅｌａｔｉｏｎ .ＴｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｎｂｅｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙＤＳＣａｎｄＲＴｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ,ｗｈｉｌｅｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｓｏｎｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｌａｔｔｉｃｅｓ.Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔｒａｉｎｉｓｎｏｔｓｏｒｅｌｉａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｓｔｈｅｏｔｈｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ,ｂｕｔｉｔｒｅａｌｌｙｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ,ｓｕｃｈａｓｔｗｉｎｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ,ｖａｒｉａｎｔｓａｎｄｄｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａl.

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(1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080

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(1)北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083; (2)哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001; (3)中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京100080

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