低い磁場で駆動する高加工性Ni基メタ磁性形状記憶合金の開発

低磁场驱动的高加工性镍基变磁形状记忆合金的开发

• 批准号: 10J03306
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03306/
• 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; 変態エントロピー変化; 磁気モーメント

本研究の目的は、申請者らが見出したNi-Mn-X(X=In, Sn, Al)基合金を中心に、低い磁場で磁場誘起変態が発現し、高加工性を有するメタ磁性形状記憶合金を開発することである。クラジウス-クラペイロンの関係式より、磁場誘起変態の発現には母相とマルテンサイト相の磁化の差ΔMが大きいことが必要であるため、両相の磁性の起源や詳細についての情報が切望されている。そこで、本年度はNiMnZ(Z=In,Sn)3元合金およびNiCoMnZ(Z=In,Sn)合金のキュリー温度と磁気モーメントの組成依存性について系統的な調査を行った。Ni_<50-x>Co_xMn_<50-y>Sn_y合金のキュリー温度は、Co置換量xの増加に伴い直線的に上昇した。同合金の磁気モーメントは、y>20ではKanomataらの先行報告と同様にSn濃度の低下に伴い直線的な減少を示したが、y<20では増加に転じた。このような凹型の特異な磁気モーメントの組成依存性は、Co濃度の上昇に伴って薄れていき、8Co-ySn合金は5Co-yIn合金と類似の直線的な組成依存性になった。この結果は、Ni_<50>Mn_<50>合金における準安定B2相の磁気モーメントが約4.5μ_B/f.u.の非常に大きな値であることを強く示唆する。また、この現象はMn-Mn原子間距離およびMn原子の最隣接位置に占めるCoおよびNi原子の存在確率によって考察できた。この結果は、第147回日本金属学会秋期大会で学会発表を行い、Applied Physics Letters 97巻に掲載された。また、加工性の改善について、無加圧法で作製したNiCoMnSn焼結体を用いて調査した。焼結時間が長くなると気孔率は減少し、それと同時に加工性が向上した。一方で、気孔率が減少するのに伴って形状回復率が低下した。つまり、NiCoMnSn焼結体の加工性と形状回復率を両立させるには、適切な焼結時間を施す必要があることが明らかになった。この結果は、Scripta Materialia 63巻に掲載された。

这项研究的目的是，申请人在低磁场中发现了具有高工程的元磁形，主要是Ni-Mn-X（x = in，sn，al）基础合金。在磁场诱导的变形的表达中，母亲和Marten位点相之间有必要在母亲和Marten位点相之间具有很大的磁化差异，而不是Krazius-Clapapeylon的关系，因此根据需要，根据需要的信息和详细信息，可以根据需要在母亲和Marten位点相之间存在巨大差异。有。因此，今年，我们对Nimnz（Z = in，sn）进行了系统的调查3主要合金和Nicomnz（Z = IN，SN，SN）合金卷曲温度和磁矩组成依赖性。 ni_ <50-x> co_xmn_ <50-y> sn_y合金温度随着CO替换X的升高而升高。如Kanomata等人的先前报道中，合金磁矩由于SN浓度的降低而显示出线性下降。随着CO浓度的增加，这种独特的特殊组成依赖性依赖于磁矩的组成，而8CO-ysn合金具有类似于5CO-yin合金的线性组成。该结果强烈表明，合金中半稳定B2相的磁矩非常大，约为4.5μb/f.u。这种现象可以通过Co和Ni原子的存在的可能性来考虑，该原子的存在，该原子是Mn-Mn原子和Mn原子的最相邻位置。结果在秋季奥运会的日本金属学会的第147届年会中介绍，并发表在《应用物理信函》第97卷中。此外，使用非压力法进行的NICOMNSN烧结，研究了加工性的提高。随着烧结时间更长，多孔比率下降，同时，加工得到了改善。另一方面，随着多孔速率降低，形状回收率降低。换句话说，据表明，有必要有适当的烧结时间来平衡Nicomnsn烧结和形状恢复的处理。该结果发表在Scripta Materialia 63中。

项目成果

Shape memory response and magnetic properties in the NiCoMnAl polycrystalline alloy

NiCoMnAl 多晶合金的形状记忆响应和磁性能

• 发表时间: 2010
• 作者: W.Ito;et al.
• 通讯作者: et al.

Concentration dependence on magnetic moment in Ni_<50-x>Co_xMn_<50-y>Z_y (Z = In, Sn, Sb) Heusler alloys

Ni_<50-x>Co_xMn_<50-y>Z_y (Z = In, Sn, Sb) Heusler 合金中磁矩的浓度依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: W.Ito;et al.
• 通讯作者: et al.