Nachricht vom

Magnetische Formgedächtnismaterialien, wie das System Ni-Mn-Ga, sind eine neue spannende Materialklasse, die sich durch große magnetisch schaltbare Dehnungen von meherern Prozent auszeichnen. Den Physikern A. Jakob, M. Hennes und M. Müller in der Arbeitsgruppe von Professor S. G. Mayr (Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung e.V. und Translationszentrum für regenerative Medizin, Universität Leipzig), ist in Kooperation mit Dr. D. Spemann (ehemals Nukleare Festkörperphysik, Universität Leipzig), ein wesentlicher Schritt im physikalischen Verständnis der Kopplung von Struktur und Magnetismus gelungen, die diesem Phänomen zugrundeliegt.

Hierfür wurden einkristalline Ni-Mn-Ga-Dünnschichten mit Hilfe von magntischer Rasterkraftmikroskopie (MFM) untersucht und mit Hilfe von mikromagnetischen Simulationen modelliert, um den Einfluss von Kristallorientierungen und Verzwillingung auf die magnetischen Eigenschaften auf Mikro- und Nanometerskala aufzuklären. Darüber hinaus konnte erstmalig die temperaturabhängige Entwicklung von Magnetismus und Struktur an den strukturellen und magnetischen Phasenübergängen ortsaufgelöst gemessen werden. Hier wird eine Abweichung von der kubischen magnetokristallinen Anisotropie beobachtet, die mit Hilfe eines theoretischen Modells zum partiellen Domänenabschluß quantifiziert werden kann.

Die Resultate, die durch ein neues physikalisches Verständnis den Weg zur Optimierung des Effekts ebnen, wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Advanced Functional Materials publiziert.

Referenz:
Coupling of Micromagnetic and Structural Properties Across the Martensite and Curie Temperatures in Miniaturized Ni-Mn-Ga Ferromagnetic Shape Memory Alloys
A. M. Jakob, M. Hennes, M. Müller, D. Spemann, S. G. Mayr
Adv. Func. Mat. 23, 4694 (2013)