Resumen
La interacción entre magnetismo, transiciones de fase y fenómenos críticos es una gran área de investigación muy activa que se complementa de manera estratégica con materiales. Durante las tres últimas décadas nuevos materiales magnéticos y eléctricos han surgido y diferentes fenómenos presentes en ellos han abierto nuevas oportunidades para su aplicación en nuevas tecnologías que pueden mitigar los impactos en el consumo de energía por ejemplo usando refrigeración magnética, degradación del medio ambiente, desarrollo de sensores de alta eficiencia para diferentes aplicaciones, como biomédicas, suministro de medicinas, y grabación magnética. Entre esos materiales se destacan los siguientes: (1) magneto-impedativos (MI), (2) magneto-resistivos (MR), (3) magneto-calóricos (MC) y (4) aleaciones ferromagnéticas con memoria de forma magnética (MSMA). El nombre magneto-impedativo está asociado al fenómeno de magneto-impedancia gigante (GMI) [1] observado en materiales magnéticos blandos a mediados de la década del 90 del siglo anterior, el cual consiste en grandes variaciones en la impedancia cuando por el material fluye una corriente eléctrica AC y es expuesto a un pequeño campo magnético DC. En el presente proyecto nos enfocaremos a estudiar las propiedades físicas de varios materiales MI del grupo (1), como lo son las aleaciones magnéticas blandas amorfas Fe73.5-xCrxCu1Nb3Si13.5B9 con 0 ≤ x ≤ 20 (x se expresa en porcentaje atómico), Fe70Nb10B20, Co70Nb10B20 y (Fe50Co50)75Si5B20, y una familia del grupo MSMA (4), específicamente las aleaciones Heusler Mn50Ni41-xFexSn9 con x = 0, 5 y 10. Estos materiales son elegidos para estudiar en el presente proyecto debido a las siguientes razones: (1) son representativos de los grupos (1) y (4), es decir las aleaciones magnéticas amorfas basadas en Fe73.5-xCrxCu1Nb3Si13.5B9, Fe70Nb10B20, Co70Nb10B20 y (Fe50Co50)75Si5B20, exhiben el fenómeno de magneto-impedancia gigante [2], y las aleaciones tipo Heusler [3] MnNiFeSn son sensibles de presentar el efecto memoria de forma magnético [4]; (2) proveen un escenario adecuado para estudiar transiciones de fase magnéticas, determinar los exponentes críticos estáticos denominados magnetización a campo cero, susceptibilidad isotérmica, isoterma crítica y calor especifico a campo cero (β,γ,δ,α), respectivamente, que las describen, ganar conocimiento cualitativo sobre las interacciones magnéticas que pueden estar presentes en ellos y su relación con los mencionados exponentes críticos; (3) la expectativa de que esos materiales presenten el efecto magneto-calórico y así sean sensibles de aplicar en tecnologías de refrigeración magnética. De acuerdo a lo mejor de nuestro conocimiento, pocos estudios sobre exponentes críticos, interacciones magnéticas y evaluación del efecto magneto-calórico, se han realizado hasta el momento en esos materiales. Este hecho motivo el presente proyecto, cuyo objetivo principal es evaluar la presencia o no del efecto magneto-calórico, para lo cual estudiaremos la naturaleza de la transición de fase magnética, determinaremos los exponentes críticos (β,γ,δ,α), y analizaremos las posibles interacciones magnéticas y su posible influencia sobre los anteriores exponentes críticos en los materiales objeto de estudio. Esto refleja la novedad de la investigación, cuyo desarrollo puede aportar a la generación de nuevo conocimiento con alguna posibilidad de aplicación de esos materiales a través del efecto magneto-calórico. |