Magnetische Formgedächnislegierungen zeichnen sich durch eine starke magneto-mechanische Kopplung aus, was sie zu einem aufregenden neuartigen Funktionsmaterial für Aktuatoren und mechanische Sensoren für einen Frequenzbereich von statisch bis einigen kHz macht. Die Fe7Pd3-Legierung kann eine magnetisch induzierte Dehnung von bis zu 5 % erreichen und ist aufgrund ihrer guten Biokompatibilität sehr gut für biomedizinische Anwendungen geeignet. Ein zentrales Problem bestand bisher darin, die für den magnetischen Formgedächtniseffekt notwendige kubisch-flächenzentriert-tetragonale martensitische Phase so einzustellen, dass sie bei Raum- bzw. Körpertemperatur vorliegt. Wie eben in Physical Review Letters veröffentlich wurde, konnte der BuildMoNa-Doktorand Ariyan Arabi-Hashemi im Rahmen seiner Promotion in der Arbeitsgruppe Mayr dafür eine Lösung finden: Durch den Beschuss mit energetischen Ionen lassen sich alle Phasen von kubisch-flächenzentriertem Austenit bis kubisch-raumzentriertem Martensit variabel als Funktion der Ionenfluenz einstellen, wodurch insbesondere erstmalig ein magnetischer Formgedächtniseffekt bei Körpertemperatur in dieser Legierung möglich wird. In diesem Rahmen konnte auch erstmals aufgeklärt werden, wie die einzelnen Phasen strukturell miteinander in Verbindung stehen; sie folgen der Nishiyama-Wassermann-Orientierungsbeziehung.
Referenz:
„Ion-Irradiation-Assisted Phase Selection in Single Crystalline Fe7Pd3 Ferromagnetic Shape Memory Alloy Thin Films: From fcc to bcc along the Nishiyama-Wassermann Path“
A. Arabi-Hashemi, S. G. Mayr
Phys. Rev. Lett. 109, 195704 (2012)