Теплоемкость, теплопроводность и магнитокалорический эффект в сплаве Гейслера Ni-=SUB=-47-=/SUB=-Mn-=SUB=-40-=/SUB=-Sn-=SUB=-13-=/SUB=-

Abstract

Приведены результаты исследования теплоёмкости, теплопроводности, и магнитокалорического эффекта поликристаллического сплава Ni47Mn40Sn13 в зависимости от температуры (T=80-350 К) и магнитного поля (0-8 T). Вблизи магнитоструктурного фазового перехода (МСФП) мартенсит--аустенит обнаружена значительная разница между величинами скачка теплоемкости Delta CP в режиме нагрева и охлаждения, что связывается с влиянием скрытой теплоты фазового перехода. В диапазоне T=80-300 K теплопроводность растет с температурой (dkappa/dT>0) и увеличивается более чем в три раза. Электронная теплопроводность в мартенситной фазе (T=150 K) составляет 37% от общей. В области МСФП обнаружен аномальный рост теплопроводности Deltakappa=kappa(аust)-kappa(mart)=4.2 Wm K. Вклады электронов и фононов в наблюдаемый скачок составляют 63 и 37% соответственно и обусловлены как ростом подвижности электронов проводимости при переходе мартенсит--аустенит, так и увеличением длины свободного пробега фононов. Исследован магнитокалорический эффект в циклических магнитных полях амплитудой 1.8 T. Установлена зависимость величины обратного эффекта от скорости сканирования температуры. Прямые измерения Delta T в циклическом магнитном поле 1.2 T показывает уменьшение амплитуды эффекта вблизи TC в два раза при увеличении частоты циклического магнитного поля от 1 до 30 Hz. Скорее всего это связано с магнитными и микроструктурными неоднородностями, которые выступают в качестве дополнительного канала тепловой диссипации. Ключевые слова: сплавы Гейслера, теплоёмкость, теплопроводность, магнитокалорический эффект, циклические магнитные поля.