Магнитные фазовые переходы и свойства функциональных ферромагнитных материалов при термических и деформационных воздействиях

Исследованы новые синтезированные трехкомпонентные сплавы на основе системы Ni-Mn-Z (Z = In, Sn), которые относятся к классу многофункциональных сплавов Гейслера. В этих сплавах наблюдаются эффект памяти формы, магнетокалорический эффект, сверхпроводимость, магнитооптические и другие свойства. Изменение концентрации элементов, входящих в трехкомпонентную систему Ni-Mn-Z, приводит к смещению критических температур образования аустенитной и мартенситной фаз, которые в значительной степени определяют физические свойства сплавов. Исследованы особенности структуры и морфологии мартенсита при замещении никеля марганцем в составе сплавов Ni-Mn-Z (Z – In, Sn). При изменении соотношения никеля и марганца в сплавах Ni₄₇₋ₓMn₄₂₊ₓIn₁₁ (где х от 0 до 2) меняются электронная концентрация и температура мартенситного превращения. Показано, что сплав Ni₄₇Mn₄₂In11, в котором температура фазового перехода близка к комнатной, испытывает при охлаждении мартенситное превращение по типу L21 в 14М. Образующаяся при превращении мартенситная фаза упорядочена. На основании результатов рентгеновских исследований установлено, что деформация при мартенситном превращении в сплаве Ni₄₇Mn₄₂In₁₁ происходит путем сдвига по плоскости (110) в направлении. Изучены кристаллографические особенности мартенситного превращения в этой группе сплавов - определены тип мартенсита, габитусные плоскости, ориентационные соотношения между высокотемпературной фазой и мартенситом, когда в процессе структурного превращения могут присутствовать магнитные эффекты. Проведено рентгеноструктурное исследование структуры мартенсита сплавов системы Ni-Mn-In. Показано, что мартенситное превращение в этих сплавах идет с образованием модулированного мартенсита. На основе нового прообраза определены параметры базисной ячейки модулированной структуры мартенсита, а также направление и период модуляции решетки. Установлены ориентационные соотношения между высокотемпературной аустенитной фазой и мартенситом. Показано, что новая базисная ячейка точно отражает симметрию кристалла мартенсита. Исследовано влияние различных режимов термоциклической обработки на микроструктуру и свойства ферромагнитного сплава Ni₄₇Mn₄₂In₁₁. Получены результаты по влиянию знакопеременных температурных воздействий в ходе прямых и обратных фазовых переходов на особенности кристаллической структуры модулированного 14М мартенсита и ориентацию межфазных границ сплава. Исследовано влияние различных видов и условий деформации на структуру, характер излома и свойства тройного сплава Гейслера. Изучено влияние интенсивной пластической деформации кручением под высоким давлением 8 ГПа на кристаллографическую структуру, микротвердость и магнитную восприимчивость ферромагнитного сплава Ni₄₇Mn₄₂In₁₁.