science >> Wetenschap >  >> Fysica

Robuuste Bain-vervorming in de premartensietfase van een platina-gesubstitueerd Ni2MnGa

Temperatuurafhankelijk fasediagram van Ni1.9Pt0.1MnGa magnetische vormgeheugenlegering. Eenheidscellen voor verschillende kristallografische fasen (austeniet, premartensiet en martensiet) worden ook getoond. De T1-fase heeft een 3M-gemoduleerde structuur met behouden kubieke symmetrie, terwijl de T2-fase een 3M-gemoduleerde structuur heeft met orthorhombische symmetrie (Bain-vervormde fase). Krediet:S. Singh /MPI CPfS

De premartensietfase van vormgeheugen en magnetische vormgeheugenlegeringen wordt beschouwd als een voorloper van de martensietfase met behouden austenietfasesymmetrie. De thermodynamische stabiliteit van de premartensitische fase en de relatie met de martensitische fase is nog steeds een onopgelost probleem, hoewel het van cruciaal belang is om de functionele eigenschappen van magnetische vormgeheugenlegeringen te begrijpen.

In een recente studie, wetenschappers van het Max Planck Instituut voor Chemische Fysica van Vaste Stoffen in Dresden toonden ondubbelzinnig bewijs voor het breken van macroscopische symmetrie, wat leidt tot robuuste Bain-vervorming in de premartensietfase van 10 procent Pt-gesubstitueerd Ni2MnGa met behulp van synchrotron-röntgendiffractieonderzoek met hoge resolutie. Ze laten zien dat de robuuste Bain-vervormde premartensietfase het resultaat is van een andere premartensietfase met behouden kubieke symmetrie door een isostructurele faseovergang. De Bain-vervormde premartensietfase transformeert uiteindelijk in de martensietfase met extra Bain-vervorming bij verdere afkoeling. Deze resultaten tonen aan dat de premartensietfase niet moet worden beschouwd als een voorlopertoestand met de behouden symmetrie van de kubische austenietfase. De geleidelijke evolutie van de Bain-vervorming kan het ontstaan ​​van een invariant gewoontevlak vergemakkelijken. Daarom, dergelijke legeringen kunnen een betere omkeerbaarheid vertonen door een lagere hysterese, die hun toepasbaarheid als magnetische actuatoren en in de koeltechniek zullen vergroten.

Het onderzoek aan het Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids (MPI CPfS) in Dresden heeft tot doel nieuwe materialen met ongebruikelijke eigenschappen te ontdekken en te begrijpen.

In nauwe samenwerking, scheikundigen en natuurkundigen (inclusief scheikundigen die werken aan synthese, experimentatoren en theoretici) gebruiken de modernste instrumenten en methoden om te onderzoeken hoe de chemische samenstelling en rangschikking van atomen, evenals externe krachten, invloed op de magnetische, elektronische en chemische eigenschappen van de verbindingen.

Nieuwe kwantummaterialen, fysische fenomenen en materialen voor energieconversie zijn het resultaat van deze interdisciplinaire samenwerking.