解密磁构相变的热力学方法：Heusler 合金的概念验证
材料科学
2026-05-12 v1 应用物理
摘要
铁磁固体在结构相变温度接近Curie点时获得非平凡的磁性和caloric属性。解密磁构相变（即确定其特征温度并阐明相关性质）仍具有挑战性。本文确定了Ni50Mn25-xCuxGa25 (x = 6.25, 6.5, 6.75, 7) 以及 Ni50.5Mn18.5Cu6.5Ga24.5合金中三种类型相变行为，源于化学组成的细微变化：(i) 铁磁相中的结构马蒂尼相变(MT)；(ii) 从paramagnetic austenite到铁磁martensite的磁构相变；(iii) paramagnetic相中的MT。对每种合金测量了磁化M(T)和磁化率χ(T)的温度依赖值。采用新型热力学分析确定Curie点和MT温度。新颖之处在于通过考虑结构转变对自旋交换参数的影响，来考量合金的结构和磁性特征之间的相互作用。对实验数据的理论分析揭示，这一影响导致每种合金的austenitic和martensitic状态之间的Curie温度之差达到50 K以上。计算了对应于dM(T)/dT和χ(T)函数极值的特征温度。这些温度与Curie温度和MT温度之间的相关性并不直接，而且强烈取决于相变行为类型(i)-(iii)。该方法为从标准磁化数据中提取不可直接测量的特征温度提供了稳健的框架，适用于铁磁Heusler体系及其他多费米铁磁材料。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.08920,
title = {Thermodynamic Approach for Deciphering Magneto-Structural Phase Transitions: Proof of Concept in Heusler Alloys},
author = {Eleonora Rusconi and Lorenzo Gallo and Victor A. L'vov and Anna Kosogor and Simone Fabbrici and Giovanna Trevisi and Francesco Cugini and Massimo Solzi and Thomas Schrefl and Franca Albertini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.08920},
year = {2026}
}