Propiedades Estructurales, Magnetocalóricas y Magnéticas en Aleaciones Heusler Ni50Mn35In10X5 (X = Ga, Fe y Al)
Autores: Bachagha, Tarek; Chakaravarthy, Ramki; Ren, Wei; Saurina, Joan; Suñol, Joan-Josep
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Estructural
Magnetocalórico
Magnético
Heusler
Aleaciones
Transición
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Se examinaron las características estructurales, magnetocalóricas y magnéticas en las aleaciones Heusler Ni50Mn35In10X5 (X = Ga, Fe y Al) utilizando difracción de rayos X y mediciones de magnetización dependientes del campo. Todas las muestras exhibieron una estructura mixta de cúbica L21 y tetragonal L10 y experimentaron transiciones magnéticas de segundo orden en TC(Al5) = 220 K, TC(Ga5) = 252 K y TC(Fe5) = 298 K. La aleación Ga5 mostró un cambio estructural como lo indica una histéresis térmica que puede observarse en el campo magnético de saturación en las dependencias M(T). La transición en el punto TC de un estado ferromagnético a un estado paramagnético causó una caída en la magnetización, respaldada por la histéresis térmica, en un campo magnético bajo (0.01 T). Por otro lado, la aleación Fe5 presentó una disminución gradual en la magnetización con un comportamiento de histéresis similar, también en un campo magnético bajo (0.01 T), mientras que a 0.1 T de campo, no se detectaron características propias de esta transición. Esto podría deberse a una gran diferencia en el radio metálico de Fe en comparación con el de In. De lo contrario, las investigaciones magnéticas demostraron que el reemplazo de In por Al puede causar que las temperaturas de transformación estructural y TC se desplacen a temperaturas más bajas. Los resultados actuales implican que las temperaturas de transformación estructural y la transición en sí son altamente dependientes de la composición química. Además, bajo un cambio de campo magnético de 5 T, se determinaron los cambios máximos de entropía magnética de 0.6 J/kg K, 1.4 J/kg K y 2.71 J/kg K para las aleaciones Ga5, Fe5 y Al5, respectivamente, por su TC. Se encontraron valores de capacidad de refrigeración de 25 J/kg, 74 J/kg y 98 J/kg en u0deltaH = 5 T. Estas cintas son candidatos viables para aplicaciones multifuncionales debido a su menor costo y sus características físicas reveladas durante la transición magnetoestructural, que ocurre cerca de la temperatura ambiente.
Descripción
Se examinaron las características estructurales, magnetocalóricas y magnéticas en las aleaciones Heusler Ni50Mn35In10X5 (X = Ga, Fe y Al) utilizando difracción de rayos X y mediciones de magnetización dependientes del campo. Todas las muestras exhibieron una estructura mixta de cúbica L21 y tetragonal L10 y experimentaron transiciones magnéticas de segundo orden en TC(Al5) = 220 K, TC(Ga5) = 252 K y TC(Fe5) = 298 K. La aleación Ga5 mostró un cambio estructural como lo indica una histéresis térmica que puede observarse en el campo magnético de saturación en las dependencias M(T). La transición en el punto TC de un estado ferromagnético a un estado paramagnético causó una caída en la magnetización, respaldada por la histéresis térmica, en un campo magnético bajo (0.01 T). Por otro lado, la aleación Fe5 presentó una disminución gradual en la magnetización con un comportamiento de histéresis similar, también en un campo magnético bajo (0.01 T), mientras que a 0.1 T de campo, no se detectaron características propias de esta transición. Esto podría deberse a una gran diferencia en el radio metálico de Fe en comparación con el de In. De lo contrario, las investigaciones magnéticas demostraron que el reemplazo de In por Al puede causar que las temperaturas de transformación estructural y TC se desplacen a temperaturas más bajas. Los resultados actuales implican que las temperaturas de transformación estructural y la transición en sí son altamente dependientes de la composición química. Además, bajo un cambio de campo magnético de 5 T, se determinaron los cambios máximos de entropía magnética de 0.6 J/kg K, 1.4 J/kg K y 2.71 J/kg K para las aleaciones Ga5, Fe5 y Al5, respectivamente, por su TC. Se encontraron valores de capacidad de refrigeración de 25 J/kg, 74 J/kg y 98 J/kg en u0deltaH = 5 T. Estas cintas son candidatos viables para aplicaciones multifuncionales debido a su menor costo y sus características físicas reveladas durante la transición magnetoestructural, que ocurre cerca de la temperatura ambiente.