Co50Fe2V32Ga16 Heusler合金的马氏体相变及其压卡效应研究

李 哲, 李 勇，高红艳,刘宏伟

(1.曲靖师范学院 物理与电子工程学院，云南 曲靖 655011； 2.曲靖师范学院 化学与环境科学学院，云南 曲靖 655011； 3.东北大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110819)

0 引 言

压卡效应(Barrocaloric Effect)是指固态材料在等温或绝热条件下，通过施加和释放外部等静压所引起的自身热力学参数(熵和温度)变化[1-2].这种效应在固态制冷技术中具有重要的应用价值，且相比于气-液压缩制冷技术，具有环境友好、节能高效及运行可靠等优点.迄今为止，人们已经在众多的固态材料中发现了较大的压卡效应，如铁磁性化合物、巡游电子体系、超离子导体、杂化钙钛矿以及塑性晶体，而一级结构相变是这些材料的共同特征[3-9].

在过去十年中，具有Heusler结构的Ni-Mn基变磁性马氏体相变合金作为一类具有代表性的压卡材料被人们广泛研究[10-14].该类合金产生大压卡效应的主要原因可归结为等静压驱动一级磁-结构马氏体相变所导致的相变潜热变化，即热力学上所俗称的“相变熵变”.然而，前期的实验研究却表明该类合金的相变熵变主要源于与结构变化相对应的晶格熵变贡献，而与自旋序变化相对应的磁熵变则对其产生负贡献[15].从上述分析可知，晶格熵变与磁熵变在马氏体相变过程中的相互竞争对于提高该类材料的相变熵变带来了一定的挑战.目前，Aznar等在具有非长程铁磁序的(Ni50Mn31.5Ti18.5)99.8B0.2马氏体相变合金中继续观察到比传统Ni-Mn基变磁性马氏体相变合金更大的压卡效应[16].这……