We report on the elastocaloric effect in a Cu-Zn-Al shape memory alloy. We show that both the isothermal entropy and adiabatic temperature changes are large and reproducible upon field cycling over a very broad temperature span of ∼130 K. The combination of large entropy and such a broad temperature span results in an outstanding refrigerant capacity of ∼2300 J/kg.

1.
L.
Mañosa
,
A.
Planes
, and
M.
Acet
,
J. Mater. Chem. A
1
,
4925
(
2013
).
2.
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
V. K.
Pecharsky
, and
A. O.
Tsokol
,
Rep. Prog. Phys.
68
,
1479
(
2005
).
3.
A.
Planes
,
L.
Mañosa
, and
M.
Acet
,
J. Phys.: Condens. Matter
21
,
233201
(
2009
).
4.
A.
Smith
,
C. R. H.
Bahl
,
R.
Bjork
,
K.
Engelbrecht
,
K. K.
Nielsen
, and
N.
Pryds
,
Adv. Energy Mater.
2
,
1288
(
2012
).
5.
A. S.
Mishenko
,
Q.
Zhang
,
J. F.
Scott
,
R. W.
Wathmore
, and
N. D.
Mathur
,
Science
311
,
1270
(
2006
).
6.
X.
Moya
,
E.
Stern-Taulats
,
S.
Crossley
,
D.
González-Alonso
,
S.
Kar-Narayan
,
A.
Planes
,
L.
Mañosa
, and
N. D.
Mathur
,
Adv. Mater.
25
,
1360
(
2013
).
7.
L.
Mañosa
,
D.
González-Alonso
,
A.
Planes
,
E.
Bonnot
,
M.
Barrio
,
J. L.
Tamarit
,
S.
Aksoy
, and
M.
Acet
,
Nature Mater.
9
,
478
(
2010
).
8.
L.
Mañosa
,
D.
González-Alonso
,
A.
Planes
,
M.
Barrio
,
J. L.
Tamarit
,
I. S.
Titov
,
M.
Acet
,
A.
Bhattacharyya
, and
S.
Majumdar
,
Nature Commun.
2
,
595
(
2011
).
9.
S.
Yüce
,
M.
Barrio
,
B.
Emre
,
E.
Stern-Taulats
,
A.
Planes
,
J. L.
Tamarit
,
Y.
Mudryk
,
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
V. K.
Pecharsky
, and
L.
Mañosa
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
071906
(
2012
).
10.
E.
Bonnot
,
R.
Romero
,
L.
Mañosa
,
E.
Vives
, and
A.
Planes
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
125901
(
2008
).
11.
C.
Bechtold
,
C.
Chluba
,
R.
Lima de Miranda
, and
E.
Quandt
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
091903
(
2012
).
12.
F.
Xiao
,
T.
Fukuda
, and
T.
Kakeshita
,
Appl. Phys. Lett.
102
,
161914
(
2013
).
14.
E.
Brück
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
38
,
R381
(
2005
).
15.
J.
Liu
,
T.
Gottschall
,
K. O.
Skokov
,
J. D.
Moore
, and
O.
Gutfleisch
,
Nature Mater.
11
,
620
(
2012
).
16.
I.
Titov
,
M.
Acet
,
M.
Farle
,
D.
González-Alonso
,
L.
Mañosa
,
A.
Planes
, and
T.
Krenke
,
J. Appl. Phys.
112
,
073914
(
2012
).
17.
B.
Emre
,
S.
Yüce
,
E.
Stern-Taulats
,
A.
Planes
,
S.
Fabbrici
,
F.
Albertini
, and
L.
Mañosa
,
J. Appl. Phys.
113
,
213905
(
2013
).
18.
M. O.
Annaorazov
,
S. A.
Nikitin
,
A. L.
Tyurin
,
K. A.
Asatryan
, and
A.
Kh. Dovletov
,
J. Appl. Phys.
79
,
1689
(
1996
).
19.
E.
Vives
,
S.
Burrows
,
R. S.
Edwards
,
S.
Dixon
,
L.
Mañosa
,
A.
Planes
, and
R.
Romero
,
Appl. Phys. Lett.
98
,
011902
(
2011
).
20.
J.
Cui
,
Y.
Wu
,
J.
Muehlbauer
,
Y.
Hwang
,
R.
Radermacher
,
S.
Fackler
,
M.
Wuttig
, and
I.
Takeuchi
,
Appl. Phys. Lett.
101
,
073904
(
2012
).
21.
K.
Otsuka
and
C. M.
Wayman
,
Shape Memory Materials
(
Cambridge University Press
,
1998
).
22.
A.
Planes
and
L.
Mañosa
,
Solid State Phys.
55
,
159
(
2001
).
23.
A.
Planes
,
R.
Romero
, and
M.
Ahlers
,
Acta Metall. Mater.
38
,
757
(
1990
).
24.
J.
Lashley
,
F. R.
Drymiotis
,
D. J.
Safarik
,
J. L.
Smith
,
R.
Romero
,
R. A.
Fisher
,
A.
Planes
, and
L.
Mañosa
,
Phys. Rev. B
75
,
064304
(
2007
).
25.
R.
Romero
,
F.
Lovey
, and
M.
Ahlers
,
Philos. Mag. A
58
,
881
(
1988
).
26.
L.
Mañosa
,
A.
Planes
,
E.
Vives
,
E.
Bonnot
, and
R.
Romero
,
Funct. Mater. Lett.
2
,
73
(
2009
).
27.
P.
Sedlak
,
H.
Seiner
,
M.
Landa
,
V.
Novak
,
P.
Sittner
, and
L.
Mañosa
,
Acta Mater.
53
,
3643
(
2005
).
28.
M. P.
Annaorazov
,
K. A.
Asatryan
,
G.
Myalikgulyev
,
S. A.
Nikitin
,
A. M.
Tishin
, and
A. L.
Tyurin
,
Cryogenics
32
,
867
(
1992
).
29.
S. Y.
Dan'kov
,
A. M.
Tishin
,
V. K.
Pecharsky
, and
K. A.
Gschneidner
,
Phys. Rev. B
57
,
3478
(
1998
).
30.
E.
Brück
,
M.
Ilyn
,
A. M.
Tishin
, and
O.
Tegus
,
J. Magn. Magn. Mater.
290–291
,
8
(
2005
).
31.
A.
Fujita
,
S.
Fujieda
,
Y.
Hasegawa
, and
K.
Fukamichi
,
Phys. Rev. B
67
,
104416
(
2003
).
32.
V. K.
Pecharsky
and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
4494
(
1997
).
33.
F.
Casanova
,
A.
Labarta
,
X.
Batlle
,
J.
Marcos
,
L.
Mañosa
,
A.
Planes
, and
S.
de Brion
,
Phys. Rev. B
69
,
104416
(
2004
).
You do not currently have access to this content.