Estudio de los exponentes críticos en materiales magnéticos amorfos de tipo FeCrCuNbSiB y aleaciones tipo Heusler y su efecto magneto calórico

Abstract

Se presenta un estudio comparativo del comportamiento crítico magnético y efecto magneto-calórico de las aleaciones amorfas en forma de cintas de Fe73.5-XCrXCu1Nb3Si13.5B9 con x = 0, 2, 4, 6, 8 y 10 (% at) y aleaciones tipo Heusler Mn50Ni41-xFexSn9 con x = 0, 5 y 10 (% at), preparadas por la técnica de “Melt-Spinning”. El comportamiento crítico magnético y el efecto magneto-calórico de esos materiales se estudian por medio de la determinación de los exponentes críticos de la magnetización a campo cero (β), isoterma crítica (δ), susceptibilidad isoterma cero-campo (), temperatura crítica TC, y el cambio en la entropía magnética (MS), respectivamente, usando medidas de magnetización. Los anteriores exponentes críticos se determinaron utilizando dos métodos independientes, el método de Kouvel-Fisher y el método de Berger-Campillo y colaboradores. Para el sistema Fe73.5-xCrxCu1Nb3Si13.5B9 se encuentra que los valores para esos exponentes críticos (β, δ,) dependen del contenido de Cr y varían entre valores que corresponden a las clases de universalidad de los modelos estándar con interacciones de corto alcance y valores propios de la clase de universalidad del modelo de campo medio con interacciones de largo alcance. Por otro lado, los valores determinados para (β, δ, ) de las aleaciones tipo Heusler parecen sugerir que estas aleaciones pertenecen a la clase de la universalidad de campo medio. Las curvas resultantes para (SM) vs. T muestran un pico simétrico en las cercanías de TC, lo que indica que la transición de fase ferromagnética-paramagnética es continua. En general, todas las muestras exhiben potencia de enfriamiento relativa moderada en las cercanías de TC (Texto tomado de la fuente)

A comparative study of the magnetic critical behavior and magneto-caloric effect is presented for the amorphous alloy ribbons system Fe73.5-XCrXCu1Nb3Si13.5B9 with x = 0, 2, 4, 6, 8 and 10 (at. %) and Heusler alloys Mn50Ni41-xFexSn9 with x = 0, 5, and 10 (at. %), prepared by the melt-spinning technique. The magnetic critical behavior and magnetocaloric effect of these materials are studied by determination of the critical exponents for the zero-field magnetization (β), critical isotherm (δ), zero-field isothermal susceptibility (), critical temperatures TC, and change in magnetic entropy (MS), respectively, from magnetization measurements. These critical exponents were determined using two independent methods, namely the Kouvel-Fisher method and the Berger-Campillo et al method. For the system Fe73.5-CrxCu1Nb3Si13.5B9, it is found that the values for these critical exponents do depend on the content of Cr, and interestingly vary from values that correspond to universality classes of standard models with short-range interactions to universality class of mean-field model with long-range interactions. On the other hand, the determined values (β, δ, ) for the Heusler alloys suggest that these alloys belong to the mean-field universality class. The resulting curves for (SM) vs. T show a symmetric peak in the vicinity of TC, indicating that the ferromagnetic-paramagnetic phase transition is continuous. In general, all samples exhibit moderate relative cooling power in the vicinity of TC