Magnetocaloric and thermomagnetic properties of Ni2.18Mn0.82Ga Heusler alloy in high magnetic fields up to 140 kOe

Abstract

Measurements of the adiabatic temperature change (DT) and the specific heat transfer (DQ) of Ni 2.18 Mn 0.82 Ga Heusler alloy were taken in order to quantify the direct giant magnetocaloric effect of the alloy when it is in the vicinity of magneto-structural phase transition (PT) from paramagnetic austenite to ferromagnetic martensite, and their results are presented. A new vacuum calorimeter was used to simultaneously measure DT and DQ of magnetocaloric materials with a Bitter coil magnet in fields of up to H ¼ 140 kOe. Other thermomagnetic properties of this alloy were investigated using standard differential scanning calorimetry and PPMS equipment. The maximal values of magnetocaloric effect in H ¼ 140 kOe were found to be DT ¼ 8.4 K at initial temperature 340 K and DQ ¼ 4900 J/kg at 343 K. Using this direct method, we show that the alloy indeed demonstrates the largest value of DQ as compared with previously published results for direct measurements of magnetocaloric materials, even though at 140 kOe the magnetic field-induced magnetostructural PT is still not complete. V

Эластокалорический Эффект В Резине При Периодическом Воздействии Растягивающей Силы

“…7 зависимости, удельная мощность увеличивается с увеличением частоты циклов и при частоте, равной 4 Hz, и достигает величины порядка 10 W/g. Это -значительная величина, вполне сравнимая или превосходящая значения удельной мощности для магнитокалорических материалов, которым в последние годы посвящено много работ [8][9][10][11][12][13]. Основная проблема заключается в том, что при больших частотах имеет место очень сильный саморазогрев образца, а затем разрушение.…”

Эффект памяти формы в микроразмерном образце сплава Гейслера Ni-Mn-Ga-Cu

“…В сплавах Гейслера семейства Ni−Mn−Ga наблюдается магнитоструктурный фазовый переход [1]. Магнитосруктурному фазовому переходу в ферромагнитных сплавах Гейслера Ni−Mn−Ga сопутствуют гигантский магнитокалорический эффект [2] и эффект памяти формы [3,4], поэтому сплавы Гейслера семейства Ni−Mn−Ga рассматривают в качестве кандидатов для применения в магнитном охлаждении [5] и для создания исполнительных элементов магниточувствительных микроэлектромеханических систем [6][7][8][9]. В работе [6] было экспериментально показано, что для проявления эффекта магнитной памяти формы в микроразмерном образце из сплава Ni−Mn−Ga необходимо магнитное поле около 6−8 Т. В свою очередь авторами [10] был синтезирован сплав Ni−Mn−Ga−Cu, в котором для реализации полного магнитоструктурного фазового перехода и, как следствие эффекта магнитной памяти формы было достаточно магнитного поля 3−4 Т. В связи с этим исследование эффекта памяти формы в сплаве Ni−Mn−Ga−Cu представляет повышенный интерес.…”

Анизотропия термического расширения поликристаллического сплава системы Ni-Mn-Ga, подвергнутого пластической деформации ковкой

“…Сплавы Гейслера относят к классу перспективных функциональных материалов благодаря ферромагнитному эффекту памяти формы (ФЭПФ), магнитокалорическому эффекту (МКЭ) и др., которые наблюдаются в сплавах в области существования мартенситного превращения [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Наиболее сильно данные эффекты проявляются в монокристаллических состояниях сплавов.…”