Martensitic Transformation and the Electrical and Magnetic Properties of Ni51 – хMn36 + хSn13 (0 ≤ х ≤ 4) Alloys

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The structures and electrical and magnetic properties of Ni–Mn–Sn-based alloys are studied.
Changing the crystal lattice type in the course of martensitic transformation is found to be accompanied by substantial changes in the electrical resistivity. It is shown that for all the alloys under study negative magnetoresistance
is observed. The maximum magnetoresistance in a magnetic field of 18 kOe of ≈–45% was found
for the Ni47Mn40Sn13 alloy.

About the authors

Yu. V. Kaletina

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: kaletina@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia

E. G. Gerasimov

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Yeltsin Ural Federal University

Email: kaletina@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia; Ekaterinburg, 620002 Russia

P. B. Terent’ev

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Yeltsin Ural Federal University

Email: kaletina@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia; Ekaterinburg, 620002 Russia

A. Yu. Kaletin

Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Yeltsin Ural Federal University

Author for correspondence.
Email: kaletina@imp.uran.ru
Ekaterinburg, 620108 Russia; Ekaterinburg, 620002 Russia

References

  1. Бучельников В.Д., Васильев А.Н., Коледов В.В., Таскаев С.В., Ховайло В.В., Шавров В.Г. Магнитные сплавы с памятью формы: фазовые переходы и функциональные свойства // УФН. 2006. Т. 176. С. 900–906.
  2. Sutou Y., Imano Y., Koeda N., Omori T., Kainuma R., Ishida K., Oikawa K. Magnetic and martensitic transformations of NiMnX (X = In, Sn, Sb) ferromagnetic shape memory alloys // Appl. Phys. Lett. 2004. V. 85. P. 4358–4360.
  3. Krenke T., Acet M., Wassermann E.F., Moya X., Manosa L., Planes A. Martensitic transformations and nature of ferromagnetism in the austenitic and martensitic states of Ni–Mn–Sn alloys // II Phys. Rev. B. 2005. V. 72. P. 014 412.
  4. Krenke T., Duman E., Acet M., Wassermann E.F., Moya X., Mañosa L., Planes A. Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Ni–Mn–Sn alloys // Nature Mater. 2005. V. 4. P. 450–454.
  5. Brown P.J., Gandy A.P., Ishida K., Kainuma R., Kanomata T., Neumann K.U., Oikata K., Ouladdiaf B., Ziebeck K.R.A. The magnetic and structural properties of the magnetic shape memory compound Ni2Mn1.44Sn0.56 // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V. 18. P. 2249–2259.
  6. Koyama K., Watanabe K., Kanomata T., Kainuma R., Oikawa K., and Ishida K. Observation of field-induced reverse transformation in ferromagnetic shape memory alloy Ni50Mn36Sn14 // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88. P. 132 505.
  7. Khovaylo V., Koledov V., Shavrov V., Ohtsuka M., Miki H., Takagi T., Novosad V. Influence of Co on phase transitions in Ni50Mn37Sn13 // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 481–482. P. 322–325.
  8. Han Z.D., Wang D.H., Zhang C.L., Xuan H.C., Gu B.X., Du Y.W. Low-field inverse magnetocaloric effect in Ni50−xMn39+xSn11 Heusler alloys // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 042507.
  9. Santos J.D., Sanchez T., Alvarez P., Sanchez M.L., Sánchez J.L. Llamazares, Hernando B., Escoda Ll., Suñol J.J., Varga R. Microstructure and magnetic propertiesof Ni50Mn37Sn13 Heusler alloy ribbons // Appl. Phys. 2008. V. 103. P. 07B326.
  10. Buchelnikov V.D., Sokolovskiy V.V. Magnetocaloric Effect in Ni–Mn–X (X = Ga, In, Sn, Sb) Heusler Alloys // Phys. Met. Metal. 2011. V. 112. № 7. P. 633–665.
  11. Xuan H.C., Xie K.X., Wang D.H., Han Z.D., Zhang C.L., Gu B.X., Du Y.W. Effect of annealing on the martensitic transformation and magnetocaloric effect in Ni44.1Mn44.2Sn11.7 ribbons // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 242 506.
  12. Hernando B., Llamazares J.L.S., Santos J.D., Escoda L.I., Suñol J.J., Varga R., Baldomir D., Serantes D. Thermal and magnetic field-induced martensite-austenite transition in Ni50.3Mn35.3Sn14.4 ribbons // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. P. 042 504.
  13. Coll R., Escoda L., Saurina J., Sánchez-Llamazares J.L., Hernando B., Sunõl J.J. Martensitic transformation in Mn–Ni–Sn Heusler alloys // J. Therm. Anal. Calorim. 2010. V. 99. P. 905–909.
  14. Zheng H.X., Wu D.Z., Xue S.C., Frenzel J., Eggeler G., Zhai Q.J. Martensitic transformation in rapidly solidified Heusler Ni49Mn39Sn12 ribbons // Acta Mater. 2011. V. 59. Is. 14. P. 5692–5699.
  15. Zheng H.X., Wang W., Xue S.C., Zhai Q.J., Frenzel J., Luo Z.P. Composition-dependent crystal structure and martensitic transformation in Heusler Ni–Mn–Sn alloys // Acta Mater. 2013. V. 61. P. 4648–4656.
  16. Wang W., Yu J., Zhai Q., Luo Z., Zheng H. Origin of retarded martensitic transformation in Heusler Ni–Mn–Sn melt-spun ribbons // Intermetallics. 2013. V. 42. P. 126–129.
  17. Liu F.S., Wang Q.B., Li S.P., Ao W.Q., Li J.Q. The martensitic transition and magnetocaloric properties of Ni51Mn49–xSnx // Phys. B. 2013. V. 412. P. 74–78.
  18. Caballero-Flores R., Gonzalez-Legarreta L., Rosa W.O., Sanchez T., Prida V.M., Escoda Ll., Sunol J.J., Batdalov A.B., Aliev A.M., Koledov V.V., Shavrov V.G., Hernando B. Magnetocaloric effect, magnetostructural and magnetic phase transformations in Ni50.3Mn36.5Sn13.2 Heusler alloy ribbons // J. Alloys Comp. 2015. V. 629. P. 332–342.
  19. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Счастливцев В.М., Гавико В.С., Терентьев П.Б. Структурные и магнитные превращения в сплавах Ni51 − xMn36 + xSn13 // ФТТ. 2015. Т. 57. Вып. 2. С. 361–365.
  20. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение и магнитотранспортные свойства в сплаве Ni50Mn37Sn13 // ФММ. 2020. Т. 121. № 9. С. 981–986.
  21. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение, магнитотранспортные свойства и магнитокалорический эффект в сплаве Ni47Mn42In11 // ФТТ. 2019. Т. 61. Вып. 4. С. 769–772.
  22. Chatterjee S., Majumdar S., Koledov V. Large magnetoresistance in Ni–Mn–In alloy // AIP Conference Proceedings. 2012. V. 1447. P. 1161.
  23. Dubenko I., Pathak A.K., Stadler S., Ali N., Kovarskii Y., Prudnikov V.N., Perov N.S., Granovsky A.B. Giant Hall effect in Ni–Mn–In Heusler alloys // Phys. Rev. B. V. 80. 2009. P. 092408(4).
  24. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Калетин А.Ю. Мартенситное превращение, магнитотранспортные свойства и магнитокалорический эффект в сплавах Ni47 − xMn42 + xIn11 (0 ≤ x ≤ 2) // ФТТ. 2021. Т. 63. Вып. 4. С. 521–526.
  25. Калетина Ю.В., Герасимов Е.Г., Счастливцев В.М., Фокина Е.А., Терентьев П.Б. Индуцированные магнитным полем мартенситные превращения в сплавах Ni47–xMn42+xIn11 (0 ≤ x ≤ 2) // ФММ. 2013. Т. 114. № 10. С. 911–918.
  26. Калетина Ю.В., Счастливцев В.М., Королев А.В., Фокина Е.А. Фазовые превращения в сплавах на основе Ni–Mn–In под влиянием магнитного поля // ФММ. 2012. Т. 113. № 11. С. 1086–1092.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (99KB)
Indexing metadata
3.

Download (2MB)
Indexing metadata
4.

Download (247KB)
Indexing metadata
5.

Download (328KB)
Indexing metadata