Тепловые свойства

Магнитокалорические свойства ленточного образца сплава Гейслера Ni$_{45}$Co$_5$Mn$_{31}$Al$_{19}$: экспериментальные и теоретические исследования

А.Г. Гамзатов^ab, В. В. Соколовский^abc, А. Б. Батдалов^a, А. М. Алиев^a, D.-H. Kim^d, N. H. Yen^e, N. H. Dan^e, S.-C. Yu<sup>f

a</sup> Институт физики им. Х. И. Амирханова ДНЦ РАН, Махачкала, Россия
^b Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
^c Челябинский государственный университет, Челябинск, Россия
^d Department of Physics, Chungbuk National University, Cheongju, 28644 South Korea
^e Institute of Materials Science, VAST, 18-Hoang Quoc Viet, Hanoi, Vietnam
^f School of Natural Science, Ulsan National Institute of Science and Technology, Ulsan 44919, South Korea

Аннотация: Приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований магнитокалорических свойств ленточного образца сплава Ni$_{45}$Co$_5$Mn$_{31}$Al$_{19}$ в интервале $T$ = 80–350 K в магнитных полях до 8 Т. Данный сплав демонстрирует магнитоструктурный фазовый переход (МСФП) 1-го рода в области температур 270 K, а также переход II рода – при температуре Кюри 294 K. Магнитокалорический эффект (МКЭ) исследовался как прямым методом модуляции магнитного поля в циклических полях до 8 T, так и классическим экстракционным методом. Полевые зависимости МКЭ имеют различный характер для фазовых переходов I и II родa. Вблизи МСФП обратный МКЭ необратим, т. е. конечная температура образца ниже начальной на 0.75 K. Теоретические исследования магнитных свойств и МКЭ исследуемого образца выполнены с помощью ab initio расчетов и моделирования методом Монте-Карло. Теоретические температурные зависимости МКЭ характеризуются схожим интервалом проявления эффекта в области мартенситного превращения и более узким интервалом в области температуры Кюри аустенита по сравнению с экспериментом, что обусловлено наличием неоднородного смешанного состояния аустенита в экспериментальном образце. В целом, теоретические данные качественно и количественно воспроизводят экспериментальные зависимости.

Ключевые слова: магнитокалорический эффект, циклические поля, сплав Гейслера, метод Монте-Карло.

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

DOI: 10.21883/FTT.2022.12.53715.488

Реферативные базы данных:

•