The crystal structure, ferromagnetic martensitic transformation, and magnetocaloric effect of Ni35Co15−xFexMn35Ti15 (x = 2, 4, 6, 8) alloys have been investigated. All the alloys crystallize in a B2-type cubic structure at room temperature. The Curie temperature of austenite between paramagnetic and ferromagnetic states decreases from 349.0(7) K to 287.2(8) K with increasing Fe content x up to 8, whereas the corresponding martensitic transformation temperature from ferromagnetic austenite to weak-magnetic martensite increases continuously from 182 K to 230 K, and the accompanied thermal hysteresis decreases gradually. The maximum values of magnetic entropy change (ΔSM)/refrigeration capacity reach 9.5(8) J kg−1 K−1/79.4(5) J kg−1 (0–20 kOe) and 24.0(4) J kg−1 K−1/206.8(4) J kg−1 (0–50 kOe), respectively. The present results indicate that the Ni35Co15−xFexMn35Ti15 alloys are considerable for magnetic refrigeration.
REFERENCES
1.
V.
Franco
, J. S.
Blázquez
, J. J.
Ipus
, J. Y.
Law
, L. M.
Moreno-Ramírez
, and A.
Conde
, Prog. Mater. Sci.
93
, 112
(2018
). 2.
L. W.
Li
, Chin. Phys. B
25
, 037502
(2016
). 3.
Y.
Zhang
, J. Alloys Compd.
787
, 1173
(2019
). 4.
L.
Li
and M.
Yan
, J. Alloys Compd.
823
, 153810
(2020
). 5.
L. S.
Chen
, J. Z.
Zhang
, L.
Wen
, P.
Yu
, and L.
Xia
, Sci. China Phys. Mech.
61
, 056121
(2018
). 6.
Y.
Wang
, D.
Guo
, B.
Wu
, S.
Geng
, and Y.
Zhang
, J. Magn. Magn. Mater.
498
, 166179
(2020
). 7.
X.
Moya
, S.
Kar-Narayan
, and N. D.
Mathur
, Nat. Mater.
13
, 439
(2014
). 8.
A.
Fujita
, S.
Fujieda
, Y.
Hasegawa
, and K.
Fukamichi
, Phys. Rev. B
67
, 104416
(2003
). 9.
E. K.
Liu
, W. H.
Wang
, L.
Feng
, W.
Zhu
, G. J.
Li
, J. L.
Chen
, H. W.
Zhang
, G. H.
Wu
, C. B.
Jiang
, H. B.
Xu
, and F. d.
Boer
, Nat. Commun.
3
, 873
(2012
). 10.
E. K.
Liu
, H. G.
Zhang
, G. Z.
Xu
, X. M.
Zhang
, R. S.
Ma
, W. H.
Wang
, J. L.
Chen
, H. W.
Zhang
, G. H.
Wu
, L.
Feng
, and X. X.
Zhang
, Appl. Phys. Lett.
102
, 122405
(2013
). 11.
Z. Y.
Wei
, E. K.
Liu
, Y.
Li
, G. Z.
Xu
, X. M.
Zhang
, G. D.
Liu
, X. K.
Xi
, H. W.
Zhang
, W. H.
Wang
, G. H.
Wu
, and X. X.
Zhang
, Adv. Electron. Mater.
1
, 1500076
(2015
). 12.
Y.
Li
, Z. Y.
Wei
, H. G.
Zhang
, E. K.
Liu
, H. Z.
Luo
, G. D.
Liu
, X. K.
Xi
, S. G.
Wang
, W. H.
Wang
, M.
Yue
, G. H.
Wu
, and X. X.
Zhang
, APL Mater.
4
, 071101
(2016
). 13.
Y.
Li
, Q.
Zeng
, Z.
Wei
, E.
Liu
, X.
Han
, Z.
Du
, L.
Li
, X.
Xi
, W.
Wang
, S.
Wang
, and G.
Wu
, Acta Mater.
174
, 289
(2019
). 14.
L.
Mañosa
, D.
González-Alonso
, A.
Planes
, E.
Bonnot
, M.
Barrio
, J.-L.
Tamarit
, S.
Aksoy
, and M.
Acet
, Nat. Mater.
9
, 478
(2010
). 15.
J.
Liu
, T.
Gottschall
, K. P.
Skokov
, J. D.
Moore
, and O.
Gutfleisch
, Nat. Mater.
11
, 620
(2012
). 16.
R.
Modak
and A.
Srinivasana
, J. Appl. Phys.
125
, 085302
(2019
). 17.
S.
Pramanick
, P.
Dutta
, S.
Chatterjee
, S.
Majumdar
, and S.
Chatterjee
, J. Appl. Phys.
124
, 133901
(2018
). 18.
S.
Singh
, L.
Caron
, S. W.
D'Souza
, T.
Fichtner
, G.
Porcari
, S.
Fabbrici
, C.
Shekhar
, S.
Chadov
, M.
Solzi
, and C.
Felser
, Adv. Mater.
28
, 3321
(2016
). 19.
H.
Li
, Y.
Fang
, S.
Feng
, Q.
Zhai
, Z.
Luo
, and H.
Zheng
, J. Magn. Magn. Mater.
417
, 267
(2016
). 20.
D.
Soto
, F. A.
Hernández
, H.
Flores-Zúñiga
, X.
Moya
, L.
Mañosa
, A.
Planes
, S.
Aksoy
, M.
Acet
, and T.
Krenke
, Phys. Rev. B
77
, 184103
(2008
). 21.
L.
Ma
, H. W.
Zhang
, S. Y.
Yu
, Z. Y.
Zhu
, J. L.
Chen
, G. H.
Wu
, H. Y.
Liu
, J. P.
Qu
, and Y. X.
Li
, Appl. Phys. Lett.
92
, 032509
(2008
). 22.
S.
Stadler
, M.
Khan
, J.
Mitchell
, N.
Ali
, A. M.
Gomes
, I.
Dubenko
, A. Y.
Takeuchi
, and A. P.
Guimarães
, Appl. Phys. Lett.
88
, 192511
(2006
). 23.
S. Y.
Yu
, Z. X.
Cao
, L.
Ma
, G. D.
Liu
, J. L.
Chen
, G. H.
Wu
, B.
Zhang
, and X. X.
Zhang
, Appl. Phys. Lett.
91
, 102507
(2007
). 24.
Y.
Qu
, A.
Gràcia-Condal
, L.
Mañosa
, A.
Planes
, D.
Cong
, Z.
Nie
, Y.
Ren
, and Y.
Wang
, Acta Mater.
177
, 46
(2019
). 25.
S. Y.
Yu
, S. S.
Yan
, S. S.
Kang
, X. D.
Tang
, J. F.
Qian
, J. L.
Chen
, and G. H.
Wu
, Scr. Mater.
65
, 9
(2011
). 26.
G.
Kirat
, M. A.
Aksan
, and Y.
Aydogdu
, Intermetallics
111
, 106493
(2019
). 27.
M.
Halder
and K. G.
Suresh
, J. Alloys Compd.
647
, 310
(2015
). 28.
Z. Y.
Wei
, E. K.
Liu
, J. H.
Chen
, Y.
Li
, G. D.
Liu
, H. Z.
Luo
, X. K.
Xi
, H. G.
Zhang
, W. H.
Wang
, and G. H.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
107
, 022406
(2015
). 29.
Z. Y.
Wei
, E. K.
Liu
, Y.
Li
, X. L.
Han
, Z. W.
Du
, H. Z.
Luo
, G. D.
Liu
, X. K.
Xi
, H. W.
Zhang
, W. H.
Wang
, and G. H.
Wu
, Appl. Phys. Lett.
109
, 071904
(2016
). 30.
A.
Aznar
, A.
Gràcia-Condal
, A.
Planes
, P.
Lloveras
, M.
Barrio
, J.-L.
Tamarit
, W.
Xiong
, D.
Cong
, C.
Popescu
, and L.
Mañosa
, Phys. Rev. Mater.
3
, 044406
(2019
). 31.
D.
Cong
, W.
Xiong
, A.
Planes
, Y.
Ren
, L.
Mañosa
, P.
Cao
, Z.
Nie
, X.
Sun
, Z.
Yang
, X.
Hong
, and Y.
Wang
, Phys. Rev. Lett.
122
, 255703
(2019
). 32.
H.
Neves Bez
, A. K.
Pathak
, A.
Biswas
, N.
Zarkevich
, V.
Balema
, Y.
Mudryk
, D. D.
Johnson
, and V. K.
Pecharsky
, Acta Mater.
173
, 225
(2019
). 33.
K.
Liu
, S.
Ma
, C.
Ma
, X.
Han
, K.
Yu
, S.
Yang
, Z.
Zhang
, Y.
Song
, X.
Luo
, C.
Chen
, S. U.
Rehman
, and Z.
Zhong
, J. Alloys Compd.
790
, 78
(2019
). 34.
H. L.
Yan
, L. D.
Wang
, H. X.
Liu
, X. M.
Huang
, N.
Jia
, Z.
Li
, B.
Yang
, Y.
Zhang
, C.
Esling
, X.
Zhao
, and L.
Zuo
, Mater. Des.
184
, 108180
(2019
). 35.
Q.
Zeng
, J.
Shen
, H.
Zhang
, J.
Chen
, B.
Ding
, X.
Xi
, E.
Liu
, W.
Wang
, and G.
Wu
, J. Phys. Condens. Matter
31
, 425401
(2019
). 36.
Y. H.
Qu
, D. Y.
Cong
, S. H.
Li
, W. Y.
Gui
, Z. H.
Nie
, M. H.
Zhang
, Y.
Ren
, and Y. D.
Wang
, Acta Mater.
151
, 41
(2018
). 37.
L.
Huang
, D. Y.
Cong
, L.
Ma
, Z. H.
Nie
, Z. L.
Wang
, H. L.
Suo
, Y.
Ren
, and Y. D.
Wang
, Appl. Phys. Lett.
108
, 032405
(2016
). 38.
Y.
Song
, X.
Chen
, V.
Dabade
, T. W.
Shield
, and R. D.
James
, Nature
502
, 85
(2013
). 39.
R.
Zarnetta
, R.
Takahashi
, M. L.
Young
, A.
Savan
, Y.
Furuya
, S.
Thienhaus
, B.
Maaß
, M.
Rahim
, J.
Frenzel
, H.
Brunken
, Y. S.
Chu
, V.
Srivastava
, R. D.
James
, I.
Takeuchi
, G.
Eggeler
, and A.
Ludwig
, Adv. Funct. Mater.
20
, 1917
(2010
). 40.
J.
Cui
, Y. S.
Chu
, O. O.
Famodu
, Y.
Furuya
, J.
Hattrick-Simpers
, R. D.
James
, A.
Ludwig
, S.
Thienhaus
, M.
Wuttig
, Z.
Zhang
, and I.
Takeuchi
, Nat. Mater.
5
, 286
(2006
). 41.
P. J.
Shamberger
and F. S.
Ohuchi
, Phys. Rev. B
79
, 144407
(2009
). 42.
X.
Zhang
, B.
Zhang
, S.
Yu
, Z.
Liu
, W.
Xu
, G.
Liu
, J.
Chen
, Z.
Cao
, and G.
Wu
, Phys. Rev. B
76
, 132403
(2007
). 43.
S.
Liu
, H.
Xuan
, T.
Cao
, L.
Wang
, Z.
Xie
, X.
Liang
, H.
Li
, L.
Feng
, F.
Chen
, and P.
Han
, Phys. Status Solidi A
216
, 1900563
(2019
). 44.
L.
Caron
, Z. Q.
Ou
, T. T.
Nguyen
, D. T.
Cam Thanh
, O.
Tegus
, and E.
Brück
, J. Magn. Magn. Mater.
321
, 3559
(2009
). 45.
K.
Liu
, X.
Han
, K.
Yu
, C.
Ma
, Z.
Zhang
, Y.
Song
, S.
Ma
, H.
Zeng
, C.
Chen
, X.
Luo
, S. U.
Rehman
, and Z.
Zhong
, Intermetallics
110
, 106472
(2019
). 46.
A. G.
Varzaneh
, P.
Kameli
, F.
Karimzadeh
, B.
Aslibeiki
, G.
Varvaro
, and H.
Salamati
, J. Alloys Compd.
598
, 6
(2014
). 47.
G. R.
Raji
, A. P.
Paulose
, R. B.
Job
, S.
Thomas
, K. G.
Suresh
, and M. R.
Varma
, Intermetallics
82
, 59
(2017
). © 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.