Influence of Al on structure, magnetic properties and magnetocaloric effect of Ni ₅₀ Mn _37−x Al _x Sn ₁₃ ribbons

Abstract

Influence of Al-concentration on structure, magnetic properties and magnetocaloric effect of ( and 8) rapidly quenched ribbons was investigated. X-ray diffraction analysis shows that the ribbons exhibit single phase with a -cubic structure. Curie temperature, , of the alloy is slightly increased with increasing Al-concentration. Specially, the sample with has both the first- (FOPT) and second- (SOPT) order magnetic phase transitions. The reason for the FOPT in the alloy ribbons is due to existence of the structural transformation between martensitic and austenitic phases. The alloy owns both the positive and negative magnetocaloric effects with maximum magnetic entropy changes of and (in magnetic field change ), respectively. By using Arrott-Noakes and Kouvel-Fisher methods, the critical parameters of the alloy were determined to be close to those of the mean field theory of long-range ferromagnetic orders.

Тепловые, магнитные и магнитотранспортные свойства быстрозакаленнго ленточного образца Ni-=SUB=-50-=/SUB=-Mn-=SUB=-35-=/SUB=-Al-=SUB=-2-=/SUB=-Sn-=SUB=-13-=/SUB=-

“…Рентгеноструктурный анализ показал, что образцы являются однофазными, а аустенит имеет кубическую структуру типа L2 1 . Тонкости технологии получения и некоторые физические свойства лент Ni 50 Mn 37−x Al x Sn 13 , исследуемых в настоящей работе приведены в работе [20].…”

Магнитокалорические свойства ленточного образца сплава Гейслера Ni-=SUB=-45-=/SUB=-Co-=SUB=-5-=/SUB=-Mn-=SUB=-31-=/SUB=-Al-=SUB=-19-=/SUB=-: экспериментальные и теоретические исследования

“…Яркими представителями магнитокалорических материалов являются сплавы Гейслера Ni−Mn−X (X -Al, Ga, In, Sn, Sb), которые могут изменить свои магнитные свойства при магнитоструктурном фазовом переходе (МСФП), т. е. переходить из слабомагнитного мартенсита в ферромагнитный (ФМ) аустенит, сопровождающийся большим обратным МКЭ. Также путем регулирования состава можно управлять температурой МСФП в нужную сторону [1][2][3][4][5][6].…”

“…Результаты исследования влияния допирования Al на структуру, магнитные свойства и МКЭ ленточных образцов Ni 50 Mn 37−x Al x Sn 13 представлены в работах [4,[7][8][9]. В имеющейся литературе большое количество данных о МКЭ в ленточных образцах сплавов Гейслера в основном получено с помощью косвенных методов, основанных на измерении кривых изотермической намагниченности [1][2][3][4][5][6]. Однако такие измерения для материалов со структурными переходами приводят к достаточно большим ошибкам, т. к. не учитывается изменение энтропии, вызванное структурным переходом.…”

Magnetocaloric properties of a ribbon sample of Heusler alloy Ni-=SUB=-45-=/SUB=-Co-=SUB=-5-=/SUB=-Mn-=SUB=-31-=/SUB=-Al-=SUB=-19-=/SUB=-: experimental and theoretical studies

“…transform from low-magnetic martensite into ferromagnetic (FM) austenite, accompanied by a large reverse MCE. Composition can also be regulated to control the MSPT temperature to the necessary side [1][2][3][4][5][6].…”

“…The results of study of the influence of Al doping on the structure, magnetic properties and MCE of ribbon samples of Ni 50 Mn 37−x Al x Sn 13 are given in [4,[7][8][9]. Much data on MCE in ribbon samples of Heusler alloys in the available literature has been chiefly obtained by indirect methods based on measurement of isothermal magnetization curves [1][2][3][4][5][6]. However, such measurements for materials with structural transitions lead to rather large errors, since they neglect the entropy change due to a structural transition.…”