Het onderzoek is gepubliceerd in Advanced Science .

Elasticiteit is het vermogen van materialen om na vervorming naar hun oorspronkelijke vorm terug te keren, doorgaans met een rek van 0,2% bij de meeste metalen. Vormgeheugen en legeringen met een hoge entropie kunnen superelasticiteit vertonen bij spanningen van enkele procenten, meestal veroorzaakt door externe spanningen. Magneto-superelasticiteit, geïnduceerd door een magnetisch veld, is cruciaal voor contactloze materiaalbewerking en de ontwikkeling van nieuwe actuatoren met grote slag en efficiënte energietransducers.

De onderzoekers voerden, in samenwerking met het High Magnetic Field Laboratory van de Hefei Institutes of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen, onder leiding van prof. Jiang Chengbao en prof. Wang Jingmin van de School of Materials Science and Engineering van de Beihang University, een stress-beperkte test uit. transitiefietstraining (SCTC) voor de Ni₃₄ Co₈ Cu₈ Mn₃₆ Ga₁₄ eenkristal door drukspanning toe te passen. Dit proces introduceerde geordende dislocaties met een specifieke oriëntatie.

Deze geordende dislocaties beïnvloedden de vorming van specifieke martensitische varianten tijdens de omkeerbare transformatie geïnduceerd door een magnetisch veld. Faseveldsimulaties hebben geverifieerd hoe de interne spanning die door deze georganiseerde dislocaties wordt gegenereerd een sleutelrol speelde bij het vormgeven van deze geprefereerde martensitische varianten.

Door omkeerbare martensitische transformatie te combineren met preferentiële oriëntatie van de martensitische varianten, bereikte het enkele kristal een gigantische magneto-superelasticiteit van 5%.

Bovendien is met dit enkele kristal een apparaat ontworpen dat gebruik maakt van een gepulseerd magnetisch veld. Met een pulsbreedte van 10 ms behaalde het apparaat een grote slag bij kamertemperatuur dankzij de gigantische magneto-superelasticiteit. Voor mogelijke toepassingen vertoonde het een snelle reactie op een puls van 8 ms met een vertraging van ongeveer 0,1 ms.

"Ons werk biedt een aantrekkelijke strategie om toegang te krijgen tot hoogwaardige functionele materialen door middel van defect-engineering", aldus prof. Wang.