磁場誘起変態を利用した新型Ni基メタ磁性形状記憶合金の開発

利用磁场诱导相变开发新型镍基变磁形状记忆合金

• 批准号: 07J00634
• 负责人: 伊東 航
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00634/
• 关键词: 強磁性形状記憶合金; メタ磁性形状記憶合金; マルテンサイト変態; ホイスラー合金; 規則-不規則変態; 磁気変態; 変態エントロピー; 焼結体

本研究の主な目的は、NiMnX基(X=In,Sn)合金のマルテンサイト(M)変態温度、組織、結晶構造および磁気特性を系統的に調査し、メタ磁性形状記憶合金としての最適組成を模索することである。本年度は、NiMnIn基合金を中心に、昨年度に引き続いて基礎物性を調査した。熱分析により、Ni_<45>Co_5Mn_<36.7>In_<13.3>合金における規則-不規則変態温度T_t^<B2/L2_1>を決定した。その結果を考慮し、T_t^<B2/L2_1>の直上(923K)と下(623K)の温度からそれぞれ急冷した試料をTEM観察によって結晶構造を確認した。623Kから急冷した試料はL2_1構造から長周期6M構造へ、923Kから急冷した試料はB2構造からL1_0構造へそれぞれM変態することを明らかにした。また、結晶構造だけでなく、M相の飽和磁化、M変態温度、磁気変態温度についても両者に大きな違いが確認でき、母相の規則度を制御することで様々な物性値を大きく変化できることを明らかにした。この結果は、2008年にApplied Physics Lettersに掲載され、2009年3月の日本金属学会春季大会では口頭にて成果発表を行った。また、実用を見据えた合金設計を考え、NiMnIn基合金よりもコスト的に優位であるNiCoMnSn合金の粉末および焼結体に着目し、バルク材以外のM変態挙動や磁気特性を調査した。その結果、ガスアトマイズ法で作製した粉末およびその焼結体は、所定の熱処理を施すことでバルク材と類似のM変態挙動を示した。NiCoMnSn焼結体は、バルク材に比べて延性が非常に高く、さらに約0.6%のメタ磁性形状記憶効果が得られた。これらの成果は、2008年にMaterials Transactionsに掲載、およびScripta Materialiaに投稿中である。

这项研究的主要目的是系统地研究NIMNX组（x = in，sn）合金的变质温度，组织，晶体结构和磁性特征，并作为元磁性记忆合金。今年，我们调查了去年之后的基本财产，重点关注尼黑肽基本合金。通过热分析，确定了Ni_ <45> CO_5MN_ <36.7> IN_ <13.3>合金 - 液体变态温度T_T^<B2/L2_1>中的规则。考虑到结果，通过观察到直接（923K）和较低（623K）温度（623K）的快速冷却样品，直接在上方（923K）和较低（623K）的情况下确认了晶体结构。据透露，从623K迅速冷却的样品将从L2_1结构到长周期6M结构，而从923K的快速冷却样品将是从B2结构到L1_0结构的M转换。除了晶体结构，M相的饱和度磁化强度，每温度的温度和磁化温度可以确认为两者，并且可以通过控制母亲的底部来大大改变各种物理性能。我透露了。结果于2008年发表在应用物理信中，并在2009年3月的日本金属学会春季奥运会上宣布了结果。此外，考虑到具有实际使用的合金设计，我们专注于Nicomnsn合金的粉末和烧结，该合金比Nimnin碱基合金昂贵，并研究了M的转化行为和磁性特征。结果，通过采用规定的热处理，通过气体吸引方法产生的粉末和烧结物体与散装材料的M变化行为相似。 NICOMNSN烧结比散装材料的烧结幅度要大得多，并且获得了约0.6％的元磁形状记忆效应。这些结果发布在2008年的材料交易中，并发布在Scripta Materialia上。

项目成果

Kinetic arrest of martensitic transformation in the NiCoMnIn metamganetic shape memory alloy

NiCoMnIn 超镁形状记忆合金中马氏体相变的动力学停滞

• 发表时间: 2008
• 期刊: Applied Physics Letters 92
• 作者: Wataru Ito;et. al.
• 通讯作者: et. al.

Martensitic Transformation in NiCoMnSn Metamagnetic Shape Memory Alloy Powders

• DOI: 10.2320/matertrans.mrp2008126
• 发表时间: 2008-08
• 期刊: Materials Transactions
• 影响因子: 1.2
• 作者: Kouhei Ito;W. Ito;R. Umetsu;M. Nagasako;R. Kainuma;A. Fujita;K. Oikawa;K. Ishida

NiMnIn基合金におけるメタ磁性形状記憶効果

NiMnIn 基合金中的变磁形状记忆效应

• 发表时间: 2007
• 作者: Motoyuki Sato;Jun Fujiwara and Kazunori Takahashi;伊東 航
• 通讯作者: 伊東 航

Atomic ordering and magnetic properties in the Ni_<45>Co_5Mn_<36. 7>In_<13. 3> metamagnetic shane memory alloy

Ni_<45>Co_5Mn_<36 中的原子有序性和磁性能。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Applied Physics Letters 93
• 作者: W. Ito;et al.
• 通讯作者: et al.

Ni_<50>Mn_<(50-x)>Sn_x磁性形状記憶合金の結晶構造と相安定性

Ni_<50>Mn_<(50-x)>Sn_x磁性形状记忆合金的晶体结构及相稳定性

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊東 航;ら
• 通讯作者: ら