Récemment, un groupe de recherche a développé une magnéto-superélasticité géante de 5 % dans un Ni34 Co8 Cu8 Mn36 Ga14 monocristal. Ceci a été réalisé en introduisant des réseaux de dislocations ordonnées pour former des variantes martensitiques préférentiellement orientées au cours de la transformation martensitique inverse induite magnétiquement.
La recherche a été publiée dans Advanced Science. .
L'élasticité est la capacité des matériaux à reprendre leur forme initiale après déformation, généralement avec une déformation de 0,2 % dans la plupart des métaux. Les alliages à mémoire de forme et à haute entropie peuvent présenter une superélasticité avec des déformations de plusieurs pour cent, généralement déclenchées par des contraintes externes. La magnéto-superélasticité, induite par un champ magnétique, est cruciale pour le fonctionnement des matériaux sans contact et le développement de nouveaux actionneurs à grande course et de transducteurs d'énergie efficaces.
Les chercheurs, en collaboration avec le laboratoire de champs magnétiques élevés des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences, dirigé par le professeur Jiang Chengbao et le professeur Wang Jingmin de l'école de science et d'ingénierie des matériaux de l'université de Beihang, ont réalisé une étude sous contrainte de contrainte. entraînement de cyclisme de transition (SCTC) pour le Ni34 Co8 Cu8 Mn36 Ga14 monocristal en appliquant une contrainte de compression. Ce processus a introduit des luxations ordonnées avec une orientation spécifique.
Ces dislocations ordonnées ont influencé la formation de variantes martensitiques spécifiques lors de la transformation réversible induite par un champ magnétique. Les simulations de champ de phase ont vérifié comment la contrainte interne générée par ces dislocations organisées a joué un rôle clé dans la formation de ces variantes martensitiques préférées.
En combinant une transformation martensitique réversible avec une orientation préférentielle des variantes martensitiques, le monocristal a atteint une magnéto-superélasticité géante de 5 %.
De plus, un dispositif utilisant un champ magnétique pulsé a été conçu avec ce monocristal. Avec une largeur d'impulsion de 10 ms, l'appareil a obtenu une course importante à température ambiante grâce à la magnéto-superélasticité géante. Pour des applications possibles, il a présenté une réponse rapide à une impulsion de 8 ms avec un retard d'environ 0,1 ms.
"Notre travail fournit une stratégie attrayante pour accéder à des matériaux fonctionnels de haute performance grâce à l'ingénierie des défauts", a déclaré le professeur Wang.
