Recentemente, um grupo de pesquisa desenvolveu uma magneto-superelasticidade gigante de 5% em um Ni₃₄ Co₈ Cu₈ Mn₃₆ 14º ano único cristal. Isto foi conseguido através da introdução de matrizes de discordâncias ordenadas para formar variantes martensíticas preferencialmente orientadas durante a transformação martensítica reversa induzida magneticamente.



A pesquisa foi publicada na Advanced Science .

Elasticidade é a capacidade dos materiais retornarem à sua forma original após a deformação, normalmente com uma deformação de 0,2% na maioria dos metais. Ligas com memória de forma e alta entropia podem exibir superelasticidade com deformações de vários por cento, geralmente desencadeadas por tensões externas. A magneto-superelasticidade, induzida por um campo magnético, é crucial para a operação de materiais sem contato e para o desenvolvimento de novos atuadores de grande curso e transdutores de energia eficientes.

Os pesquisadores, em colaboração com o Laboratório de Alto Campo Magnético dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências, liderados pelo Prof. Jiang Chengbao e pelo Prof. Wang Jingmin da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Beihang, realizaram um teste com restrição de tensão treinamento de ciclismo de transição (SCTC) para o Ni₃₄ Co₈ Cu₈ Mn₃₆ 14º ano cristal único aplicando tensão compressiva. Este processo introduziu discordâncias ordenadas com uma orientação específica.

Estas discordâncias ordenadas influenciaram a formação de variantes martensíticas específicas durante a transformação reversível induzida por um campo magnético. Simulações de campo de fase verificaram como a tensão interna gerada por essas deslocações organizadas desempenhou um papel fundamental na formação dessas variantes martensíticas preferidas.

Ao combinar a transformação martensítica reversível com a orientação preferencial das variantes martensíticas, o cristal único alcançou uma magneto-superelasticidade gigante de 5%.

Além do mais, um dispositivo que utiliza um campo magnético pulsado foi projetado com este único cristal. Com uma largura de pulso de 10 ms, o dispositivo atingiu um grande curso em temperatura ambiente graças à magneto-superelasticidade gigante. Para possíveis aplicações, exibiu uma resposta rápida a um pulso de 8 ms com um atraso de cerca de 0,1 ms.

"Nosso trabalho fornece uma estratégia atraente para acessar materiais funcionais de alto desempenho por meio de engenharia de defeitos", disse o Prof.