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

Влияние деформации на микроструктуру и магнитные свойства сплавов Гейслера

А.И. Иванова1, И.И. Мусабиров2, Е.М. Семенова1, А.Д. Васильев1, К.А. Гугуцидзе1, А.Ю. Карпенков1

1 ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
2 ФГБУН «Институт проблем сверхпластичности металлов РАН»

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.132

Оригинальная статья

Аннотация: В настоящей работе представлены результаты исследований влияния деформации, полученной методом всесторонней изотермической ковки, на микроструктуру и магнитные свойства сплава системы NiMnGa. Показано, что микроструктура исходного сплава в ходе деформации претерпевает изменения, уменьшается размер зерен и формируется двухкомпонентная структура. Методом магнитно-силовой микроскопии визуализирована магнитная доменная структура исходного и деформированного сплавов. Показано, что искажение формы доменов связано с присутствием мартенситного рельефа и межзеренных границ, 180-градусные магнитные домены непрерывны в пределах кристаллитов, при этом они пересекают плоские параллельные между собой границы мартенситных пластин. Исследование температурных и полевых зависимостей намагниченности исходного и подверженного всесторонней изотермической ковке образцов демонстрирует незначительное уменьшение намагниченности и смещение температуры фазового перехода в сторону низких температур. Сделан вывод, что деформация методом всесторонней изотермической ковки может рассматриваться как способ коррекции температуры фазового перехода в сплавах NiMnGa с сохранением намагниченности.

Ключевые слова: сплавы Гейслера, мартенситный рельеф, всесторонняя изотермическая ковка, микро- и наноструктура, магнитная доменная структура, магнитоструктурный переход

  • Иванова Александра Ивановна – к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Мусабиров Ирек Ильфирович – к.ф.-м.н., cтарший научный сотрудник, ФГБУН «Институт проблем сверхпластичности металлов РАН»
  • Семенова Елена Михайловна – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Васильев Алексей Денисович – магистр 2 курса физико-технического факультета, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Гугуцидзе Карина Автандиловна – студентка 4 курса физико-технического факультета, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
  • Карпенков Алексей Юрьевич – к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»

Ссылка на статью:

Иванова, А.И. Влияние деформации на микроструктуру и магнитные свойства сплавов Гейслера / А.И. Иванова, И.И. Мусабиров, Е.М. Семенова, А.Д. Васильев, К.А. Гугуцидзе, А.Ю. Карпенков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 132-140. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.132.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Ооцука, К. Сплавы с эффектом памяти формы / К. Ооцука, К. Симидзу, Ю. Сузуки и др.; пер с. японск., под ред. Х. Фунакубо. – М: Металлургия, 1990. – 224 с.
2. O’Handley, R.C. Modern magnetic materials: principles and applications / R.C. O’Handley. – Hoboken New Jersey, Wiley-Interscience Publication, 1999. – 768 р.
3. Webster, P.J. Magnetic order and phase transformation in Ni2MnGa / P.J. Webster, K.R.A. Ziebeck, S.L. Town, M.S. Peak // Philosophical Magazin B. – 1984. – V. 49. – I. 3. – P. 295-310. DOI: 10.1080/13642817408246515.
4. 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.
5. 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.
6. Гречишкин, Р.М. Магнитные свойства и доменная структура сплавов Гейслера / Р.М. Гречишкин, А.И. Иванова, А.Д. Зигерт. – Тверь: Тверской государственный университет, 2021. – 91 с.
7. Buchelnikov, V.D. Magnetocaloric effect in Ni–Mn–X (X = Ga, In, Sn, Sb) Heusler alloys / V.D. Buchelnikov, V.V. Sokolovskiy // The Physics of Metals and Metallography. – 2011. –V. 112. – I. 7. – P. 633-665. DOI: 10.1134/S0031918X11070052.
8. Калетина, Ю.В. Влияние термоциклической обработки на структуру и свойства сплавов на основе Ni-Mn-In / Ю.В. Калетина, Е.Д. Ефимова, Е.Г. Герасимов, А.Ю. Калетин // Журнал технической физики. – 2016. – Т. 86. – Вып. 12. – С. 155-158. DOI: 10.21883/jtf.2016.12.43931.1897.
9. Мусабиров, И.И. Пластическая деформация сплава системы Ni-Mn-Ga методом всесторонней изотермической ковки / И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев и др. // Физика и механика материалов. – 2017. – Т. 33. – Вып. 1. – P. 124-136. DOI: 10.18720/MPM.3312017_13.
10. Мусабиров, И.И. Анизотропия термического расширения поликристаллического сплава системы Ni-Mn-Ga, подвергнутого пластической деформации ковкой / И.И. Мусабиров, И.М. Сафаров, Р.М. Галеев, и др. // Физика твердого тела. – 2018. – Т. 60. – Вып. 6. – P. 1051-1057. DOI: 10.21883/FTT.2018.06.45975.28M.
11. Musabirov, I.I. The influence of forging and extrusion on the microstructure and martensitic transformation in Ni-Mn-Ga alloys / I.I. Musabirov, I.M. Safarov, R.M. Galeyev, D.R. Abdullina, V.V. Koledov, R.R. Mulyukov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – V. 447. – Art. № 012024. – 4 p. DOI: 10.1088/1757-899X/447/1/012024 012024.
12. Kokorin, V.V. Magnetic domains in martensite of the Ni-Mn-Ga alloy / V.V. Kokorin, S.V. Dubinko, O.M. Babii, A.R. Prokopov // The Physics of Metals and Metallography. – 2006. – V. 101. – I. 5 – P. 446-449. DOI: 10.1134/S0031918X0605005X.
13. Heczko, O. Magnetic properties and domain structure of magnetic shape memory Ni–Mn–Ga alloy / O. Heczko, K. Jurek, K. Ullakko // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2001. – V. 226-230. – Part 1. – P. 996-998. DOI: 10.1016/S0304-8853(00)01170-7.
14. Jain, D. Magnetic force microscopy (MFM), Ni2MnGa, shape memory alloy actuator / D. Jain, S. Banik, L. Sharath Chandra et al. // Advanced Materials Research. – 2008. –V. 52. – P. 115-119. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.52.115.
15. Chen, F. Magnetic properties and martensite structures of Ni50Mn28Ga22 ferromagnetic shape memory alloy / F. Chen, Z.Y. Gao, W. Cai, L.C. Zhao // Materials Transactions. – 2006. –V. 47. – I. 3. – P. 612-614. DOI: 10.2320/matertrans.47.612.
16. Neves, B.R.A. Magnetic force microscopy of shape memory alloys: identifying two magnetic patterns / B.R.A. Neves, M.S. Andrade // Microscopy and Microanalysis. 2020. – V.5. – I. S2. – P. 44-45. DOI:10.1017/S1431927600013544.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒