1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 7, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 7, стр. 588-593

Мартенситное превращение, электрические и магнитные свойства сплавов Ni51 – хMn36 + хSn13 (0 ≤ х ≤ 4)

Ю. В. Калетина a, *, Е. Г. Герасимов a, b, П. Б. Терентьев a, b, А. Ю. Калетин a, b

a Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН
620108 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18, Россия

b Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
620002 Екатеринбург, ул. Мира, 19, Россия

* E-mail: kaletina@imp.uran.ru

Поступила в редакцию 31.03.2023
После доработки 29.05.2023
Принята к публикации 07.06.2023

Аннотация

Исследованы структура, электрические и магнитные свойства сплавов на основе системы Ni–Mn–Sn. Установлено, что изменение типа кристаллической решетки в ходе мартенситного превращения сопровождается существенным изменением электросопротивления. Показано, что во всех исследованных сплавах наблюдается отрицательное магнитосопротивление. Максимальная величина магнитосопротивления в магнитном поле 18 кЭ обнаружена в сплаве Ni47Mn40Sn13 и составляет ≈–45%.

Ключевые слова: мартенситное превращение, ферромагнитные сплавы, структура, электросопротивление, магнитосопротивление

Список литературы

  1. Бучельников В.Д., Васильев А.Н., Коледов В.В., Таскаев С.В., Ховайло В.В., Шавров В.Г. Магнитные сплавы с памятью формы: фазовые переходы и функциональные свойства // УФН. 2006. Т. 176. С. 900–906.

  2. Sutou Y., Imano Y., Koeda N., Omori T., Kainuma R., Ishida K., Oikawa K. Magnetic and martensitic transformations of NiMnX (X = In, Sn, Sb) ferromagnetic shape memory alloys // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. P. 4358–4360.

  3. Krenke T., Acet M., Wassermann E.F., Moya X., Manosa L., Planes A. Martensitic transformations and nature of ferromagnetism in the austenitic and martensitic states of Ni–Mn–Sn alloys // II Phys. Rev. B. 2005. V. 72. P. 014 412.

  4. Krenke T., Duman E., Acet M., Wassermann E.F., Moya X., Mañosa L., Planes A. Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Ni–Mn–Sn alloys // Nature Mater. 2005. V. 4. P. 450–454.

  5. Brown P.J., Gandy A.P., Ishida K., Kainuma R., Kanomata T., Neumann K.U., Oikata K., Ouladdiaf B., Ziebeck K.R.A. The magnetic and structural properties of the magnetic shape memory compound Ni2Mn1.44Sn0.56 // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V. 18. P. 2249–2259.

  6. Koyama K., Watanabe K., Kanomata T., Kainuma R., Oikawa K., and Ishida K. Observation of field-induced reverse transformation in ferromagnetic shape memory alloy Ni50Mn36Sn14// Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 132 505.

  7. Khovaylo V., Koledov V., Shavrov V., Ohtsuka M., Miki H., Takagi T., Novosad V. Influence of Co on phase transitions in Ni50Mn37Sn13 // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 481–482. P. 322–325.

  8. Han Z.D., Wang D.H., Zhang C.L., Xuan H.C., Gu B.X., Du Y.W. Low-field inverse magnetocaloric effect in Ni50−xMn39+xSn11 Heusler alloys // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 042507.

  9. Santos J.D., Sanchez T., Alvarez P., Sanchez M.L., Sánchez J.L. Llamazares, Hernando B., Escoda Ll., Suñol J.J., Varga R. Microstructure and magnetic propertiesof Ni50Mn37Sn13 Heusler alloy ribbons // Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 07B326.

  10. Buchelnikov V.D., Sokolovskiy V.V. Magnetocaloric Effect in Ni–Mn–X (X = Ga, In, Sn, Sb) Heusler Alloys // Phys. Met. Metal. 2011. V. 112. № 7. P. 633–665.

  11. Xuan H.C., Xie K.X., Wang D.H., Han Z.D., Zhang C.L., Gu B.X., Du Y.W. Effect of annealing on the martensitic transformation and magnetocaloric effect in Ni44.1Mn44.2Sn11.7 ribbons // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 242 506.

  12. Hernando B., Llamazares J.L.S., Santos J.D., Escoda L.I., Suñol J.J., Varga R., Baldomir D., Serantes D. Thermal and magnetic field-induced martensite-austenite transition in Ni50.3Mn35.3Sn14.4 ribbons // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 042 504.

  13. Coll R., Escoda L., Saurina J., Sánchez-Llamazares J.L., Hernando B., Sunõl J.J. Martensitic transformation in Mn–Ni–Sn Heusler alloys // J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V. 99. P. 905–909.

  14. Zheng H.X., Wu D.Z., Xue S.C., Frenzel J., Eggeler G., Zhai Q.J. Martensitic transformation in rapidly solidified Heusler Ni49Mn39Sn12 ribbons // Acta Mater. 2011. V. 59. Is. 14. P. 5692–5699.

  15. Zheng H.X., Wang W., Xue S.C., Zhai Q.J., Frenzel J., Luo Z.P. Composition-dependent crystal structure and martensitic transformation in Heusler Ni–Mn–Sn alloys // Acta Mater. 2013. V. 61. P. 4648–4656.

  16. Wang W., Yu J., Zhai Q., Luo Z., Zheng H. Origin of retarded martensitic transformation in Heusler Ni–Mn–Sn melt-spun ribbons // Intermetallics. 2013. V. 42. P. 126–129.

  17. Liu F.S., Wang Q.B., Li S.P., Ao W.Q., Li J.Q. The martensitic transition and magnetocaloric properties of Ni51Mn49–xSnx // Phys. B. 2013. V. 412. P. 74–78.

  18. Caballero-Flores R., Gonzalez-Legarreta L., Rosa W.O., Sanchez T., Prida V.M., Escoda Ll., Sunol J.J., Batdalov A.B., Aliev A.M., Koledov V.V., Shavrov V.G., Hernando B. Magnetocaloric effect, magnetostructural and magnetic phase transformations in Ni50.3Mn36.5Sn13.2 Heusler alloy ribbons // J. Alloys Comp. 2015. V. 629. P. 332–342.

  19. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Счастливцев В.М., Гавико В.С., Терентьев П.Б. Структурные и магнитные превращения в сплавах Ni51 − xMn36 + xSn13 // ФТТ. 2015. Т. 57. Вып. 2. С. 361–365.

  20. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение и магнитотранспортные свойства в сплаве Ni50Mn37Sn13 // ФММ. 2020. Т. 121. № 9. С. 981–986.

  21. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение, магнитотранспортные свойства и магнитокалорический эффект в сплаве Ni47Mn42In11 // ФТТ. 2019. Т. 61. Вып. 4. С. 769–772.

  22. Chatterjee S., Majumdar S., Koledov V. Large magnetoresistance in Ni–Mn–In alloy // AIP Conference Proceedings. 2012. V. 1447. P. 1161.

  23. Dubenko I., Pathak A.K., Stadler S., Ali N., Kovarskii Y., Prudnikov V.N., Perov N.S., Granovsky A.B. Giant Hall effect in Ni–Mn–In Heusler alloys // Phys. Rev. B. V. 80. 2009. P. 092408(4).

  24. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение, магнитотранспортные свойства и магнитокалорический эффект в сплавах Ni47 − xMn42 + xIn11 (0 ≤ x ≤ 2) // ФТТ. 2021. Т. 63. Вып. 4. С. 521–526.

  25. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Счастливцев В.М., Фокина Е.А., Терентьев П.Б. Индуцированные магнитным полем мартенситные превращения в сплавах Ni47–xMn42+xIn11 (0 ≤ x ≤ 2) // ФММ. 2013. Т. 114. № 10. С. 911–918.

  26. Калетина Ю.В., Счастливцев В.М., Королев А.В., Фокина Е.А. Фазовые превращения в сплавах на основе Ni–Mn–In под влиянием магнитного поля // ФММ. 2012. Т. 113. № 11. С. 1086–1092.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал