Tetragonal verzerrte Mn3-xGa Heusler Verbindungen: Neue hartmagnetische Materialien ohne 4f Elektronen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Einige auf Mn3−x Ga basierende Legierungen zeigen eine hohe Spinpolarisation, eine hohe Curie-Temperatur und/oder eine beträchtliche magnetische Anisotropie. Ziel dieses Projektes war es, der Ursprung dieser Eigenschaften im System Mn-Ga zu untersuchen und zu verstehen: Es zeigt sich, dass die in der Literatur diskutierten Phasendiagramme nicht ganz korrekt sind, insbesondere die tetragonale Mn3 Ga DO22 Phase, die entweder als metastabile Phase berichtet wird oder gar nicht erst im Phasendiagramm erscheint, ist nach unseren Ergebnissen ein Gleichgewichtsphase. Die Erhöhung der Defektkonzentration als extrinsische Eigenschaft, induziert durch eine Umformung, wirkt sich positiv auf das Koerzitivfeld von Mn3 Ga aus. Ein Umformungsprozess kann also gezielt eingesetzt werden, um die magnetische Härte von Mn3 Ga signifikant zu verbessern. Ein Vergleich der Kompositionen Mn3 Ga und Mn2.6 Ga zeigt, dass das Sättigungsmoment von Mn2.6 Ga signifikant höher ist als das von Mn3 Ga ebenso wie Remanenz und Koerzitivfeld. Diese Beobachtung erklärt sich aus dem Wechselspiel zwischen Präsenz von Phasen, derer exakten Stöchiometrie, der sich daraus ableitbaren Unordnung auf den Gitterplätzen, die direkt die magnetischen Wechselwirkungen beeinflusst. Dieses Wechselspiel führt zu den härteren magnetischen Eigenschaften in Mn2.6 Ga. In einer Studie haben wir die Eigenschaften einer Mn2.6 Ga1−x Snx Legierungsreihe als Funktion der Variation des Sn: Ga-Verhältnisses untersucht. Leider schließen wir aus unseren Ergebnissen, dass die Zugabe von Sn zur binären Mn2.6 Ga-Legierungen nicht zur Verbesserung der Eigenschaften potenzieller hartmagnetischer Materialien geeignet ist.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Phase dynamics, structural, and magnetic properties of a Mn2.6 Ga1−x Snx alloy series, J. Alloys Cmpds. 748, 430 (2018)
D. Hettmann, W. Löser, C.G.F. Blum, S. Wurmehl
