А.Г. Гамзатов, А. Б. Батдалов, Ш. К. Хизриев, А. М. Мухучев, А. М. Алиев, A. Ghotbi Varzaneh, P. Kameli, I. Abdolhosseini Sarsari, S. Jannati, “Теплоемкость, теплопроводность и магнитокалорический эффект в сплаве Гейслера Ni$_{47}$Mn$_{40}$Sn$_{13}$”, Физика твердого тела, 2022, том 64, выпуск 12,страницы 2094

Тепловые свойства

Теплоемкость, теплопроводность и магнитокалорический эффект в сплаве Гейслера Ni$_{47}$Mn$_{40}$Sn$_{13}$

А.Г. Гамзатов^a, А. Б. Батдалов^a, Ш. К. Хизриев^a, А. М. Мухучев^a, А. М. Алиев^a, A. Ghotbi Varzaneh^b, P. Kameli^b, I. Abdolhosseini Sarsari^b, S. Jannati^b

^a Институт физики им. Х. И. Амирханова ДНЦ РАН, Махачкала, Россия
^b Department of Physics, Isfahan University of Technology, Isfahan 8415683111, Iran

Аннотация: Приведены результаты исследования теплоёмкости, теплопроводности, и магнитокалорического эффекта поликристаллического сплава Ni$_{47}$Mn$_{40}$Sn$_{13}$ в зависимости от температуры ($T$ = 80–350 К) и магнитного поля (0–8 T). Вблизи магнитоструктурного фазового перехода (МСФП) мартенсит-аустенит обнаружена значительная разница между величинами скачка теплоемкости $\Delta C_P$ в режиме нагрева и охлаждения, что связывается с влиянием скрытой теплоты фазового перехода. В диапазоне $T$ = 80–300 K теплопроводность растет с температурой $(d\kappa/dT>0)$ и увеличивается более чем в три раза. Электронная теплопроводность в мартенситной фазе ($T$ = 150 K) составляет 37% от общей. В области МСФП обнаружен аномальный рост теплопроводности $\Delta\kappa=\kappa(аust)-\kappa(mart)$ = 4.2 Wm K. Вклады электронов и фононов в наблюдаемый скачок составляют 63 и 37% соответственно и обусловлены как ростом подвижности электронов проводимости при переходе мартенсит-аустенит, так и увеличением длины свободного пробега фононов.
Исследован магнитокалорический эффект в циклических магнитных полях амплитудой 1.8 T. Установлена зависимость величины обратного эффекта от скорости сканирования температуры. Прямые измерения $\Delta T$ в циклическом магнитном поле 1.2 T показывает уменьшение амплитуды эффекта вблизи $T_C$ в два раза при увеличении частоты циклического магнитного поля от 1 до 30 Hz. Скорее всего это связано с магнитными и микроструктурными неоднородностями, которые выступают в качестве дополнительного канала тепловой диссипации.

Ключевые слова: сплавы Гейслера, теплоёмкость, теплопроводность, магнитокалорический эффект, циклические магнитные поля.

Поступила в редакцию: 28.09.2022
Исправленный вариант: 28.09.2022
Принята в печать: 29.09.2022

DOI: 10.21883/FTT.2022.12.53714.487