ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №4
Текст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.4.9
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ОБРАБОТКА ТОНКИХ ФОЛЬГ
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СПЛАВА ГЕЙСЛЕРА Ni46Mn41In13
ДЛЯ МИКРОСИСТЕМНЫХ УСТРОЙСТВ И ЭЛЕКТРОНИКИ
Д.Д. Кузнецов 1, Е.И. Кузнецова 2, Д.В. Данилов 3, И.И. Мусабиров 4,
А.В. Прокунин 1, В.В. Коледов 1, В.Г. Шавров 1
1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
125009, Москва, ул. Моховая, 11, корп.7
2 ИФМ им. М. Н. Михеева УрО РАН
620108 г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18
3 МРЦ по направлению «Нанотехнологии», Научный парк, Санкт-Петербургский Государственный Университет
199034, Россия Санкт-Петербург
4 Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
450001, Уфа, ул. Ст. Халтурина, 39
Статья поступила в редакцию 20 марта 2024 г.
Аннотация. В работе исследуется высокотемпературное превращение в тонкой фольге нестехиометрического сплава Гейслера на основе Ni-Mn-In. Высокоупорядоченная кубическая L21 фаза подвергается при нагревании разложению с образованием фазы с составом, близким к Ni75Mn25, которая идентифицирована как неупорядоченная ГЦК-Ni3Mn и вторичных фаз, в основном, оксидов и сульфидов марганца. Все фазы, формирующиеся при нагревании до температуры 1173 К, сохраняются в ходе эксперимента по охлаждению in-situ до температуры 123 К.
Ключевые слова: фазовое превращение, фазовая стабильность, размерные эффекты.
Финансирование: 1. Работы выполнена при частичной поддержке государственного задания ИРЭ им. В.А. Котелтникова РАН; 2. Работы выполнена при частичной поддержке государственного задания ИФМ им. М.Н. Михеева УроРАН Эволюция структуры, фазового состава и физико-механические свойства металлов, интерметаллидов, конструкционных и функциональных сплавов и композитов в результате воздействия давления, деформации и термической обработки. Шифр «Давление» Г.р. № 122021000032-5; 3. Подготовка фольг и электронномикроскопические исследования выполнены при поддержке СПбГУ, шифр проекта АААА-А19-119091190094-6; 4. Слитки сплавов выплавлялись в рамках государственного задания ИПСМ РАН.
Автор для переписки: Кузнецов Дмитрий Дмитриевич, Kuznetsov.dmitry89@gmail.com
References
1. Wu M. H. et al. Industrial applications for shape memory alloys // Proceedings of the international conference on shape memory and superelastic technologies, Pacific Grove, California. – 2000. – V. 44. – №. 1.
2. Song C. History and current situation of shape memory alloys devices for minimally invasive surgery // The Open Medical Devices Journal. – 2010. – V. 2. – №. 1.
3. Cuschieri A. Variable curvature shape-memory spatula for laparoscopic surgery // Surgical endoscopy. – 1991. – V. 5. – P. 179-181.
4. Himpens J. M. Laparoscopic inguinal hernioplasty: repair with a conventional vs a new self-expandable mesh // Surgical endoscopy. – 1993. – V. 7. – P. 315-318.
5. Frank T., Willetts G. J., Cuschieri A. Detachable clamps for minimal access surgery // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine. – 1995. – V. 209. – №. 2. – P. 117-120.
6. Frank T. et al. Atraumatic retractor for endoscopic surgery // Surgical endoscopy.
7. – 1995. – V. 9. – P. 841-843.
8. Liu J. et al. NiMn‐based alloys and composites for magnetically controlled dampers and actuators // Advanced Engineering Materials. – 2012. – V. 14. – №. 8.
9. – P. 653-667.
10. McHenry M. E., Laughlin D. E. Nano-scale materials development for future magnetic applications // Acta materialia. – 2000. – V. 48. – №. 1. – P. 223-238.
11. Lega P. et al. Blocking of the martensitic transition at the nanoscale in a Ti 2 NiCu wedge // Physical Review B. – 2020. – V. 101. – №. 21. – P. 214111.
12. Hirohata A., Lloyd D. C. Heusler alloys for metal spintronics // MRS Bulletin.
13. – 2022. – V. 47. – №. 6. – P. 593-599.
14. Belo J. H. et al. Magnetocaloric materials: From micro-to nanoscale // Journal of Materials Research. – 2019. – V. 34. – №. 1. – P. 134-157.
15. Vishnoi R., Singhal R., Kaur D. Thickness dependent phase transformation of magnetron-sputtered Ni–Mn–Sn ferromagnetic shape memory alloy thin films // Journal of Nanoparticle Research. – 2011. – V. 13. – P. 3975-3990.
16. Teichert N. et al. Influence of film thickness and composition on the martensitic transformation in epitaxial Ni–Mn–Sn thin films // Acta Materialia. – 2015.
17. – V. 86. – P. 279-285.
18. D. D. Kuznetsov, E. I. Kuznetsova, A. V. Mashirov, A. S. Loshachenko, D. V. Danilov, G. A. Shandryuk, V. G. Shavrov, V. V. Koledov In Situ TEM Study of Phase Transformations in Nonstoichiometric Ni46Mn41In13 Heusler Alloy // Physics of the Solid State. – 2022. – V. 64. – P. 15–21.
19. Kuznetsov D.D. et al. Magnetocaloric Effect, Structure, Spinodal Decomposition and Phase Transformations Heusler Alloy Ni-Mn-In // Nanomaterials . – 2023.
20. – V. 13. – P. 1385–1402.
21. Kuznetsov D.D. et al. Influence of the Cooling Rate on Austenite Ordering and Martensite Transformation in a Non-Stoichiometric Alloy Based on Ni-Mn-In // Journal of Composites Science. – 2023. – V. 7. – P. 514–533.
22. Bainsla L., Suresh K.G. Equiatomic quaternary Heusler alloys: A material perspective for spintronic applications // Applied Physics Reviews. – 2016. – V. 3. – №. 3.
23. Elphick K. et al. Heusler alloys for spintronic devices: review on recent development and future perspectives // Science and technology of advanced materials. – 2021. – V. 22. – №. 1. – P. 235-271.
24. Arman M., Shahri F., Gholamipour R. Effect of Al doping on the kinetics of reverse martensitic transformation in Ni-Mn-In Heusler alloys //Materials Science and Engineering: B. – 2024. – V. 300. – P. 117068.
25. Е.С. Белослудцева, В.Г. Пушин, Н.Н. Куранова, Д.Е. Винокуров, О.А. Гусев Исследование фазовых превращений микроструктуры сплавов на основе бинарного сплава стехиометрического состава Ni-Mn // Межд. научно-технич. конф. «XXII Уральская школа-семинар металловедов – молодых ученых», Екатеринбург, 27.10.2023, ISBN: 978-5-91256-612-7, Сборник статей, Екатеринбург : УрФУ, 2023. – С. 311-315.
Для цитирования:
Кузнецов Д.Д., Кузнецова Е.И., Данилов Д.В., Мусабиров И.И., Прокунин А.В., Коледов В.В., Шавров В.Г. Высокотемпературная обработка тонких фольг функционального сплава Гейслера Ni46Mn41In13 для микросистемных устройств и электроники. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.4.9