Физика Низких Температур: Том 47, Выпуск 1 (Январь 2021), c. 62-67    ( к оглавлению , назад )

Low-temperature Hall effect and martensitic transition temperatures in magnetocaloric Ni50Mn35Sb15–xGex(x = 0, 1, 3) alloys

V. V. Marchenkov1, 2 and S. M. Emelyanova1

1M. N. Mikheev Institute of Metal Physics of the Ural Branch of the Russian Academy of ScienceEkaterinburg 620108, Russia

2Ural Federal University, Ekaterinburg 620002, Russia
E-mail: march@imp.uran.ru
emelyanova@imp.uran.ru

Received September 23, 2020, published online November 24, 2020

Abstract

The field dependence of Hall resistivity ρH and magnetization M of the magnetocaloric Ni50Mn35Sb15–xGex(x = 0, 1, 3) alloys were measured at T = 4.2 K and in magnetic fields of up to 70 kOe. The martensitic transitions temperatures, i.e., the martensite start temperature MS, martensite finish temperature MF, austenite start AS and austenite finish AF temperatures, were obtained from the magnetization temperature dependence that measuredfrom 4.2 to 350 K in a field of 1 kOe. It was observed that the martensitic transitions temperatures correlate strongly both with the valence electron concentration e/a and with the electronic transport characteristics, which are the coefficients of normal R0 and anomalous RS Hall effect and the concentration of charge carriers n. Apparently, similar correlations should be observed in other magnetocaloric compounds that could be used to study martensitic transitions.

Анотація

Виміряно польові залежності опору Холла ρH та намагніченості Mмагнітокалоричних сплавів Ni50Mn35Sb15–xGex(x = 0, 1, 3) при T = 4,2К у магнітних полях до 70кЕ. Температури мартенситних перетворень, тобто температура початку мартенситу MS, кінця мартенситу MF, початку аустеніту AS, кінця аустеніту AF, отримано із температурної залежностінамагнічування, яка вимірювалась від 4,2К до 350К у полі 1 кЕ. Виявлено, що температури мартенситних переходів сильно корелюють як із концентрацією валентних електронів e/a, так і з електронними транспортними характеристиками, тобто коефіцієнтами нормального R0 і аномального RS ефекту Холла та концентрацією носіїв заряду n. Мабуть, аналогічні кореляції повинні спостерігатися в інших магнітокалоричних сполуках, які можуть бути використані для вивчення мартенситних переходів.

Key words: magnetocaloric Heusler alloys, Hall effect, normal and anomalous Hall coefficients, valence electron concentration, concentration of charge carriers.