磁控形状记忆晶体Ni_2MnGa研究进展

Ni2 MnGa晶体同时具有强铁磁性、大磁致伸缩、温控和磁控形状记忆效应 ,其磁控形状记忆效应的响应频率接近压电陶瓷 ,输出应变和应力接近温控形状记忆合金 ,是近年来发现的一类新型多功能晶体。压电陶瓷、温控形状记忆和磁致伸缩材料是三类不同的功能材料。压电陶瓷和磁致伸缩材料具有频率响应快的优点 ,但输出应变很小 ,如目前最好的巨磁致伸缩材料Terfenol D(Tb0 .2 7Dy0 .73 Fe2 )在易磁化的 [1 1 1 ]方向上的输出应变也仅为 0 .1 7% ;压电陶瓷的输出应变则更小 ,实用的PZT、PLZT压电陶瓷的输出应变一般仅在 0 .1 %左右。温控形状记忆材料通过温度的变化引起马氏体相和母相之间的可逆相变实现形状记忆功能 ,其输出应变很大 ,例如TiNi合金的热致回复应变为 6 %～ 8% ,输出应力高达数百兆帕。但由于温度的升降特别是降温过程因受散热速率的牵制 ,使发生相变的频率响应很慢 ,制约了这类材料的应用。如果能通过外加磁场诱发马氏体相变产生形状记忆效应 ,则既可以保持传统形状记忆材料大输出应变和高输出应力的优点 ,同时又可实现瞬时动作 ,大大提高响应频率 ,克服传统形状记忆材料响应频率低的缺点。在室温条件下 ,非化学剂量的Ni2 MnGa晶体在 1T稳定的外磁场由 [0 0 1 ]方向转向 [1 1 0 ]方向时表现出