Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Микроморфология поверхности быстрозакаленных лент сплавов Гейслера

А.И. Иванова1, А.Д. Зигерт1, С.А. Третьяков1, Е.М. Семенова1, Э.Т. Дильмиева2, А.Ю. Карпенков1, Е.В. Барабанова1, Н.Ю. Сдобняков1

1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.166

Оригинальная статья

Аннотация: В работе представлены результаты исследований микро- и наноструктуры поверхности быстрозакаленных лент сплавов Гейслера (Ni57Mn21Al22, Ni57Mn21Al19Si3, Ni40Co10Mn34Al16) методами сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии. Рассмотрено влияние химического состава на размер, геометрию границ и структуру зерен. Показано, что все исследуемые образцы обладают наноразмерным мартенситным рельефом, определены его параметры. Установлено, что поперечное сечение лент представлено кристаллическими зернами разной формы и размера, что обусловлено отличием скоростей охлаждения по краям и в центре ленты. Проведено элементное картирование поверхности поперечного сечения лент с помощью рентгеновского энергодисперсионного спектрометра, установлено равномерное распределение химических элементов в образцах. Показано, что легирование лент состава Ni57Mn21Al22 кобальтом вызывает изменение микроморфологии поверхности и оказывает значительное влияние на ход полевых зависимостей намагниченности и доменную структуру образцов.

Ключевые слова: сплавы Гейслера, структурное превращение, быстрозакаленные ленты, микроструктура поверхности, мартенситный рельеф

  • Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Зигерт Александр Дмитриевич – старший преподаватель кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Третьяков Сергей Андреевич – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Семенова Елена Михайловна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Дильмиева Эльвина Тимербулатовна – к.ф.-м.н., старший научный сотрудник лаборатории магнитных материалов, Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
  • Карпенков Алексей Юрьевич – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Барабанова Екатерина Владимировна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Сдобняков Николай Юрьевич – к.ф.-м.н., доцент кафедры общей физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Иванова, А.И. Микроморфология поверхности быстрозакаленных лент сплавов Гейслера / А.И. Иванова, А.Д. Зигерт, С.А. Третьяков, Е.М. Семенова, Э.Т. Дильмиева, А.Ю. Карпенков, Е.В. Барабанова, Н.Ю. Сдобняков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 166-176. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.166.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Бучельников, В.Д. Магнитные сплавы с памятью формы - фазовые переходы и функциональные свойства / В.Д. Бучельников, А.Н. Васильев, В.В. Коледов и др. // Успехи физических наук. – 2006. – T. 176. – Вып. 8. – C. 900-906. DOI: 10.3367/UFNr.0176.200608j.0900.
2. Гречишкин, Р.М. Магнитные свойства и доменная структура сплавов Гейслера / Р.М. Гречишкин, А.И. Иванова, Е.В. Барабанова. – Тверь: Тверской государственный университет, 2016. – 75 с.
3. Entel, P. Shape memory alloys: a summary of recent achievements / P. Entel, V.D. Buchelnikov, M.E. Gruner et al. // Materials Science Forum. – 2008. – V. 583. – P. 21-41. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.583.21.
4. De Groot, R.A. New class of materials: half-metallic ferromagnets / R.A. de Groot, F.M. Mueller, P.G. van Engen, K.H.J. Buschow // Physical Review Letters. – 1983. – V. 50. – I. 25. – P. 2024-2027. DOI:10.1103/PhysRevLett.50.2024.
5. Васильев, А.Н. Ферромагнетики с памятью формы / А.Н. Васильев, В.Д. Бучельников, Т. Такаги, В.В. Ховайло, Э.И. Эстрин // Успехи физических наук. – 2003. – Т. 173. – Вып. 6. – С. 577-608. DOI: 10.3367/UFNr.0173.200306a.0577.
6. Czaja, P. Surface topography, microstructure and magnetic domains in Al for Sn substituted metamagnetic NiMnSn Heusler alloy ribbons / P. Czaja, W. Maziarz, J. Przewoznik et al. // Intermetallics. – 2014. – V.55. – P. 1-8. DOI: 10.1016/J.INTERMET.2014.07.001.
7. Dilmieva, E.T. Rapidly quenched ferromagnetic ribbons with shape memory for magnetically controlled micromechanic devices / E.T. Dilmieva, A.V. Irzhak, A.P. Kamantsev et al. // Journal of Communications Technology and Electronics. – 2017. – V. 62. – I. 7. – P. 809-819. DOI.: 10.1134/S106422691707004X.
8. Lyange, M.V. Effect of disorder on magnetic properties and martensitic transformation of Co -doped Ni-Mn-Al Heusler alloy / M.V. Lyange, V.V. Sokolovskiy, S.V. Taskaev et al. // Intermetallics. – 2018.– V. 102. – P. 132-139. DOI: 10.1016/j.intermet.2018.09.008.
9. Weise, B. Role of disorder when upscaling magnetocaloric Ni—Co—Mn—Al Heusler alloys from thin films to ribbons / B. Weise, B. Dutta, N. Teichert , A. Hütten, T. Hickel, A. Waske // Scientific Reports. – 2018. – V. 8. – Art. № 9147. – 10 p. DOI: 10.1038/s41598-018-27428-8.
10. Schwabe, S. Probing the martensitic microstructure of magnetocaloric Heusler films by synchrotron diffraction / S. Schwabe, B. Schleicher, R. Niemann et al. // Energy Technology. – V. 6. – I. 8. – P. 1453-1462. DOI: 10.1002/ente.201800175.
11. Kalimullina, E.T. Magnetic shape memory microactuators / E. Kalimullina, A. Kamantsev, V. Koledov et al. // Physica Status Solidi C. – 2014. – V. 11. – I. 5-6. – P. 1023-1025. DOI: 10.1002/pssc.201300718.
12. Ivanova, A.I. Colloid-SEM method for the investigation of magnetic domain structures / A.I. Ivanova, E.M. Semenova, O.V. Zhdanova, T.V. Rostova, R.M. Grechishkin // Micron. – 2020. – V. 137. – Art. № 102899. – 6 p. DOI: 10.1016/j.micron.2020.102899.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒