Magnetic shape memory alloys: Effects of doping with Cu and Fe

Abstract

In this thesis, the focus is set on studying the properties of Ni-Mn-Ga magnetic shape memory (MSM) alloys, ferromagnetic Heusler compounds, codoped with Fe and Cu. Codoping Ni-Mn-Ga MSM alloys with Fe and Cu had previously been studied due to a synergy in increasing the martensitic transformation temperature - a key parameter for practical applications of the magnetic shape memory effect. We present the preparation process of five Ni-Mn-Ga-Fe-Cu single crystals using the optical floating zone method, as well as the analysis of their composition, crystal structure and magnetic properties, performed following the growth. The results obtained from our single crystals were finally compared with the data from the previously studied polycrystalline Ni-Mn-Ga-Fe-Cu alloys, showing similar trends in increasing the martensitic transformation temperature, the Curie temperature and the saturation magnetisation.

V této bakalářské práci je kladen důraz na studium vlastností slitin Ni-Mn-Ga s magnetickou tvarovou pamětí (MSM), feromagnetických Heuslerových sloučenin, dopovaných s Fe a Cu. Doping Ni-Mn-Ga MSM slitin s Fe a Cu byl dříve studován kvůli synergii při zvyšování teploty martenzitické transformace - klíčového parametru pro praktické aplikace efektu magnetické tvarové paměti. Představujeme proces přípravy pěti Ni-Mn-Ga-Fe-Cu monokrystalů pomocí metody optické plovoucí zóny a analýzu jejich složení, krystalové struktury a magnetických vlastností, provedené po růstu. Výsledky získané z našich monokrystalů byly nakonec porovnány s údaji z dříve studovaných polykrystalických slitin Ni-Mn-Ga-Fe-Cu, které ukazují podobné trendy ve zvyšování teploty martenzitické transformace, Curie teploty a saturační magnetizace.