Magnetic and functional properties of Co/Fe-Rich amorphous alloys and metamagnetic Mn-Rich Heusler alloys prepared by rapid quenching

Abstract

Este proyecto es un fiel reflejo de la aplicación potencial y el rendimiento de la técnica de ¿melt spinning¿. Su versatilidad en la obtención de diferentes muestras tanto de fase cristalina como amorfa en forma de cinta, y el cambio en sus propiedades con pequeñas modificaciones en los parámetros de enfriamiento, como pueden ser la velocidad de lanzamiento, las condiciones atmosféricas y térmicas, así como el acoplo de imanes que permitan inducir anisotropías magnéticas en las cintas a obtener, hacen de esta técnica una herramienta muy potente para sus aplicaciones tecnológicas. Entonces, esta tesis se centra en la obtención de cintas tanto de aleaciones amorfas como cristalinas, para la investigación de las propiedades magnéticas y de magnetotransporte en las primeras, así como de las propiedades de microestructura y la estructura cristalina, la transformación de la fase martensítica, el efecto magnetocalórico y el fenómeno de ¿exchange bias¿ en las cintas de aleación Heusler. En cuanto a las cintas amorfas se refiere, el estudio principal comporta un cambio en la respuesta magnética y de magnetoimpedancia cuando se aplica un campo magnético estático de 0.07 T en la dirección transversal contenida en el plano de la cinta durante el proceso de enfriamiento ultrarrápido. A consecuencia del enfriamiento con campo, en el estudio del efecto de magnetoimpedancia no diagonal se hace palpable el cambio de las propiedades magnéticas de las cintas ricas en Fe y ricas en Co, dando lugar a un aumento en la respuesta de la impedancia no diagonal cuando se aplica un campo magnético externo que resulta muy interesante para el desarrollo de sensores y actuadores. Por otro lado, una segunda parte de la tesis se centra en las cintas de aleaciones Heusler. Las aleaciones maestras no magnéticas de este tipo de materiales han sido profundamente estudiadas a lo largo de las últimas décadas debido a la potencial aplicación tecnológica del efecto de memoria de forma que comportan. Hoy en día, el interés científico en los compuestos Heusler magnéticos ha aumentando debido a las propiedades que poseen las aleaciones ferromagnéticas Heusler como refrigerantes con eficiencia energética debido a las ventajas de su transformación estructural de primer orden, junto con la transformación martensítica inducida por campo. La obtención de estos materiales mediante enfriamiento ultrarrápido favorece la homogeneidad de la composición además de la obtención de una única fase cristalina, lo que resulta más atractivo para la fabricación gran escala y sus posibles aplicaciones. Desde este punto de vista, se han seleccionado cintas obtenidas por enfriamiento ultrarrápido de composición Ni50Mn35.5In14.5 debido a su transformación martensítica cercana a temperatura ambiente, realizando un estudio sobre la evolución de las propiedades cristalinas, magnéticas y magnetocalóricas de las muestras condiferentes tratamientos térmicos durante un corto período de tiempo.