ИСТИНА

В 2013 г.планировалось продолжить экспериментальные исследования магнитных, магнитокалорических, магнитооптических и магнитотранспортных свойств сплавов Гейслера Ni-Mn-In-Y, а также для сравнения выполнить исследования этих свойств и на сплавах Гейслера других составов. Целью этапа является установление закономерностей влияния четвертого легирующего элемента на свойства, связанные с мартенситным превращением, поиск материалов с большим магнитокалорическим эффектом и установление роли изменений электронной структуры при мартенситном переходе.

В 2013 г продолжены исследования намагниченности, сопротивления, магнитосопротивления, сопротивления Холла, магнитооптических спектров и магнитокалорического эффекта в четверных и тройных сплавах Гейслера в виде объемных образцов, начаты исследования проволок и пленок. Изучены указанные свойства более 20 составов четверных сплавов Ni-Mn-In-Y (Y = Ge, B, Si, Al, Cu -легирующая примесь), тройных сплавов Ni-Mn-In и Fe-Mn-Ga вблизи стехиометрического состава, магнитные свойства микропроводов Ni-Mn-Ga и пленок Ni-Mn-In. 1. Впервые изучены свойства сплава Гейслера Fe48Mn24Ga28. Показано, что в отличие от сплавов Ni-Mn-In для этого сплава сопротивление в аустенитной фазе больше, чем в мартенситной фазе. Найдены коэффициенты Холла, которые не испытывают резких измерений в области мартенситного перехода. Полученные магнитооптические спектры для этого сплава также показывают, что при мартенситном превращении не происходит сильных изменений электронной структуры. 2. Найдено прямыми измерениями изменения адиабатической температуры, что величины магнитокалорического эффекта для целого ряда сплавов Ni-Mn-In-Y при нагреве и охлаждении, значительно отличаются. Механизмы такого поведения и различное поведение в разных составах остаются неясными и их исследования будут продолжены в 2014 г. 3. Для сплавов Ni-Mn-In-Al найден дополнительный пик магнитокалорического эффекта, который не описывается соотношением Масвелла. Показано, что широко используемый подход для объяснения свойств сплавов Гейслера на основе отношения e/a не является корректным для сплавов Ni-Mn-In. 4. На примере сплавов Ni-Mn-In-Si экспериментально показано наличие корреляции между магнитосопротивлением и магнитокалорическим эффектом в области фазовых переходов первого рода. Показано, что данная корреляция имеет место только для фазовых переходов первого рода и может быть использована для оценки магнитокалорического эффекта в нанообъектах 5. Для микропроводов показано сильное влияние деформаций на магнитные свойства, приводящее как к изменению характера магнитной анизотропии, так и мартенситного превращения. 6. Получена большая совокупность магнитооптических спектров пленок и проволок, а также предварительные данные для лент, как в мартенситной, так и аустенитной фазах. Данные магнитооптических измерений подтверждают сделанный из измерений эффекта Холла вывод об отсутствии сильных изменений электронного спектра при мартенситном превращении. 7. При прямом и инверсном магнитокалорическом эффекте изменение температуры в исследованных сплавах Гейслера достигает 2.0 K в поле 1 T, что сравнимо с лучшими материалами для магнитного охлаждения, в том числе с Gd.