Transiciones magnéticas y estructurales en aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma

Resumen

Las aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma suscitan gran interés, tanto en estudios básicos como en aplicaciones, ya que presentan deformaciones de hasta un 10% al ser sometidas a un campo magnético externo. Estos materiales desarrollan el denominado efecto de deformación inducido por campo magnético gracias al acoplamiento entre los grados de libertad magnéticos y estructurales, que proporcionan un comportamiento magneto-mecánico inusual. Este efecto se origina por la reorientación de la estructura de variantes generada en estas aleaciones al sufrir una transición martensítica bajo un campo magnético aplicado. Las temperaturas de transición martensítica y magnética, así como la movilidad de las fronteras de variantes responsables de la deformación están fuertemente vinculadas a la estructura desarrollada por estas aleaciones en su fase martensita. En este trabajo se han realizado estudios fundamentales para aleaciones de composición no estequiométrica de Ni--Mn--Ga y Ni--Fe--Ga obtenidas mediante distintos procesos de elaboración, que presentan una fase martensita ferromagnética a temperaturas cercanas a ambiente. La caracterización magnética y estructural se ha realizado mediante medidas de calorimetría diferencial de barrido, imanación, deformación inducida por campo magnético, resistividad eléctrica además de difracción de rayos X y neutrones. Cabe destacar el estudio sobre la relación entre la composición, la estructura y el orden atómico en función de la presencia de exceso o defecto de Ni, en aleaciones con exceso de Mn y defecto de Ga, así como el de la influencia de la disposición atómica en el momento magnético total de estas aleaciones, explicado a través de un modelo sencillo basado en el cambio de acoplamiento magnético en función de la distancia interatómica, antiferromagnético para pequeñas distancias y ferromagnético para distancias mayores.