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。

The purpose of this study の main な は, NiMnX base (X = In, Sn) alloy の マ ル テ ン サ イ ト (M) - state temperature, organize, and crystal structure お よ び magnetic 気 を system features に investigation し, メ タ magnetic shape memory alloy と し て の optimum を mould line す る こ と で あ る. This year, the に, nimnin-based alloy を center に, and last year, the に, に, 続, て, て basic physical property を investigation た. Thermal analysis に よ り, Ni_ < > 45 Co_5Mn_ < 36.7 > In_ < 13.3 > alloy に お け る rules - irregular variations temperature T_t ^ < B2 / L2_1 > を decided し た. そ の results を し, T_t ^ < B2 / L2_1 > の straight on (923 k) と under temperature (623 k) の か ら そ れ ぞ れ quench し た sample を TEM 観 examine に よ っ て crystal structure を confirm し た. 623 k か ら quench し た sample は L2_1 tectonic か ら へ 6 M long cycle structure, 923 k か ら quench し た sample は B2 structure か ら L1_0 tectonic へ そ れ ぞ れ M - state す る こ と を Ming ら か に し た. ま た, crystallization structure だ け で な の く, M phase saturation magnetization, M - temperature, magnetic 気 - temperature に つ い て も struck the に big き な violations い が confirm で き, mother phase の rules を suppression す る こ と で others 々 な property numerical を big き く variations change で き る こ と を Ming ら か に し た. The <s:1> <s:1> results, published in され in にApplied Physics Lettersに in 2008, presented in を oral にて at the <s:1> spring Meeting of the <s:1> Japanese Society for Metals in March 2009. ま た, be を see according to え た alloy design え を test, NiMnIn alloy よ り も コ ス ト に optimal bit で あ る の NiCoMnSn alloy powder お よ び 焼 nexus of contracts に mesh し, バ ル ク material outside の M - state 挙 dynamic magnetic 気 や を survey し た. そ の results, ガ ス ア ト マ イ で ズ method for system し た powder お よ び そ の 焼 nexus of contracts は, の prescribed thermal 処 を shi す こ と で バ ル ク material と similar の M - state 挙 dynamic を shown し た. NiCoMnSn 焼 nexus of contracts は, バ ル ク material に than べ て high ductility が very に く, さ ら に about 0.6% の メ タ magnetic shape memory fruit comes unseen が ら れ た. Youdaoplaceholder6 れら <s:1> results, published in にMaterials Transactionsに in 2008, およびScripta Materialiaに submission である.

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.

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

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

Magnetic field-induced reverse transformation in B2-type NiCoMnAl shape memory alloys

• DOI: 10.1063/1.2965811
• 发表时间: 2008-09-01
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Kainuma, R.;Ito, W.;Ishida, K.
• 通讯作者: Ishida, K.

強磁場下におけるNiCoMnInメタ磁性形状記憶合金のマルテンサイト変態挙動

NiCoMnIn变磁形状记忆合金强磁场下马氏体相变行为

• 发表时间: 2008
• 作者: 伊東 航;ら
• 通讯作者: ら