Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 12
1.1. Сплавы Гейслера. Структура и магнитные свойства сплавов 12
1.2. Метамагнитные сплавы Гейслера семейства Ni-Mn-In 17
1.3. Фазовая диаграмма сплава Гейслера семейства Ni-Mn-In по составу и магнитному полю 20
1.4. Влияние магнитного поля на метамагнитоструктурный фазовый переход 24
1.5. Скрытая теплота метамагнитоструктурного фазового перехода 26
1.6. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса и индуцированные магнитным полем
метамагнитоструктурные фазовые переходы 27
1.7. Магнитокалорический эффект в сплавах Гейслера Ni-Mn-In 29
1.8. Магнитная память формы в сплаве Гейслера Ni-Mn-In 31
1.9. Выводы к главе 1 34
ГЛАВА 2. Методика эксперимента и образцы
2.1. Синтез поликристаллических образцов сплава Гейслера семейства Ni-Mn-In 36
2.2. Определение элементного химического состава образцов 40
2.3. Измерение низкополевой и высокополевой намагниченности образцов 40
2.4. Определение структуры сплавов методами синхротронной и нейтронной дифракции 43
2.5. Измерения скрытой теплоты фазовых переходов методом дифференциальной
сканирующей калориметрии 46
2.6. Прямое измерение Т- и Q- магнитокалорических эффектов методом экстракционного магнитного калориметра 48
2.6.1. Биттеровский магнит экстракционного магнитного калориметра 48
2.6.2. Экстракционный магнитный калориметр 50
2.6.3. Т-эффект при различных температурах термостатирования 53
2.6.4. Q-эффект при различных температурах термостатирования 55
2.6.5. Вычисление величины Q-эффекта и систематическая погрешность измерения МКЭ в квазиизотермическом режиме 56
2.7. Выводы к главе 2 60
ГЛАВА 3. Физические свойства сплава Гейслера семейства Ni-Mn-In 61
3.1. Термомагнитный анализ и определение характерных температур
метамагнитоструктурного фазового перехода 61
3.2. Концентрационная фазовая диаграмма сплавов Ni-Mn-In 7 5
3.3. Изменение характерных температур мартенситного перехода при включении
магнитного поля 85
3.4. Скрытая теплота мартенситного превращения, измеренная в нулевом магнитном поле. 90
3.5. Выводы к главе 3 95
ГЛАВА 4. Термодинамическая модель для описания влияния внешнего магнитного поля на метамагнитоструктурный фазовый переход первого рода 96
4.1. Формулировка задачи. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса 96
4.1.1. Описание точек потери устойчивости и гистерезиса фазового перехода 1-го рода в первом порядке разложения свободной энергии по изменению поля и температуры 98
4.1.2. Описание точек потери устойчивости и температурного гистерезиса фазового перехода 1-го рода во втором порядке разложения свободной энергии по изменению поля и температуры 1 4.2. Сравнение с экспериментом 109
4.3. Выводы к главе 4 119
ГЛАВА 5. Магнитокалорический эффект в сильных магнитных полях
5.1. Т-эффект в сплаве Гейслера системы Ni-Mn-In-Co 120
5.2. Q-эффект в сплаве Гейслера системы Ni-Mn-In-Co 124
5.3. Выводы к главе 5 127
ГЛАВА 6. О принципиальной возможности применения функциональных сплавов Гейслера семейства Ni-Mn-In в микромеханических устройствах для пространственного манипулирования микро-, субмикро- и нанообъектами в микроэлектронике, биологии и медицине 128
6.1.Конструкция микропинцета и системы управления 128
6.2. Эксперименты по применению микропинцета с ЭПФ для манипулирования объектом биологической природы 130
6.3. Выводы к главе 6 134 Заключение 135 Список сокращений и условных обозначений 139
Список статей по теме диссертации 140
Список литературы
