新型磁驱动形状记忆合金研究进展

磁驱动形状记忆合金是一种新型功能材料,由于兼具大的输出应变和高响应频率等综合特性,成为智能材料领域的研究热点之一。本研究首先总结了Ni-Mn-Ga合金在相变和磁致应变性能方面的特点,然后着重介绍了Co-Ni-Ga和Ni-Fe-Ga两类新型磁驱动记忆合金在结构、相变、形状记忆效应、磁性能等方面的研究进展,并对其中存在的问题进行了讨论。

Ni_(50)Mn_(37)In_(13)磁驱动形状记忆合金薄膜中的交换偏置

研究了磁场冷却前后Ni50Mn37In13磁驱动形状记忆合金薄膜在低温下的磁学行为。结果表明:磁场冷却后的Ni50Mn37In13薄膜在10 K温度下表现出一定的交换偏置效应。在特征温度Tf以下,零场冷却状态下的Ni50Mn37In13合金处于超自旋玻璃态,而经磁场冷却后发生了从自旋玻璃态向磁有序的超铁磁结构的变化。超铁磁结构中的超铁磁团簇与反铁磁基体构成了铁磁/反铁磁耦合,从而导致了交换偏置的产生。

直流磁控溅射Ni_(49.54)Mn_(29.59)Ga_(20.87)磁驱动记忆合金薄膜的XPS研究

采用直流磁控溅射技术沉积了Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动形状记忆合金薄膜。XRD结果表明,Ni49.54Mn29.59Ga20.87薄膜室温下为5层调制型结构马氏体。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,放置于空气中2个月的沉积态薄膜表面吸附少量氧和碳杂质。随Ar+刻蚀深度的增加,表面C杂质易被剥蚀掉,而部分氧杂质以MnO状态存在;Ni、Mn、Ga元素含量由薄膜表面向内层逐渐增加,化学价由正价向零价转变。