УДК 537.622.4

ИССЛЕДОВАНИЕ МУЛЬТИФУНКЦИОНАЛЬНОГО СПЛАВА ГЕЙСЛЕРА Ni₄₃Mn_37,8In_12,2Со₇ С ПОМОЩЬЮ ЭКСТРАКЦИОННОГО МАГНИТНОГО КАЛОРИМЕТРА

 

А. В. Маширов^1,2, А. П. Каманцев^1,2, Е. Т. Дильмиева¹, Я. Цвик², В. Нижанковский²,
И. С. Терешина^2,3, Б. Эрнандо⁴, Л. Гонзалес⁴, В. Вега⁴, В. В. Коледов^1,2, В. Г. Шавров¹

¹Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, г. Москва, Россия

²Международная лаборатория сильных магнитных полей и низких температур,  г. Вроцлав, Польша

³ Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, г. Москва, Россия

⁴Университет Овиедо, г. Овиедо, Испания

 

Статья получена 1 декабря 2014 г.

 

Аннотация. В работе исследуется мультифункциональный сплав Гейслера Ni₄₃Mn_37,8In_12,2Со₇ в области магнитоструктурного фазового перехода, а также прямым методом магнитокалорический эффект (МКЭ) с использованием экстракционного магнитного калориметра в полях Биттеровского магнита до 14Тл.  Привлекательной особенностью данного сплава является завершение метамагнитоструктурного перехода из слабомагнитного мартенсита в ферромагнитный аустенит при температуре 274,9 К. Это делает данный сплав очень удобной моделью для изучения обратного МКЭ. Проведены измерения МКЭ при начальной температуре 274,9 К в адиабатическом и квазиизотермическом режимах. Обнаружено, что максимальный МКЭ в адиабатическом режиме равен -2,64К и достигается в магнитном поле 6Тл. Максимальный МКЭ в изотермическом режиме равен 2100Дж/кг в магнитном поле 8Тл. Дальнейшее увеличение магнитного поля до 14 Тл не приводит к увеличению МКЭ.

Ключевые слова: магнитокалорический эффект, магнитоструктурный фазовый переход, сплавы Гейслера, прямой метод измерения, экстракционный магнитный калориметр, Биттеровский магнит.

Abstract. In this paper the multi-functional Heusler alloy Ni₄₃Mn_37,8In_12,2Co₇ is studied in the temperature region near magnetostructural phase transition by the direct method using the extraction calorimeter method in the magnetic fields of the Bitter coil magnet up to 14T. An attractive feature of this alloy is that  the transition from weakly magnetic metamagnetostructural martensite to ferromagnetic austenite takes place at the temperature of 274.9 K. This makes this alloy is very convenient model for studying the inverse MCE. The measurements of the MCE at the initial temperature 274.9 K in an adiabatic and quasiisothermal conditions are done. It was found that the maximum MCE in the adiabatic regime is -2,64K in a magnetic field 6T. The maximum MCE in isothermal mode is 2100 J/kg in a magnetic field 8T. Further increase of the magnetic field to 14T does not improve the MCE.

Key words: magnetocaloric effect, magnetostructural phase transition, Heusler alloys, direct measurement method, extraction magnetic calorimeter, Bitter magnet.