近日，曲靖师范学院磁性材料及器件研究中心与上海大学物理系合作实现了在Co-V-Ga哈斯勒合金中的磁场诱导的变磁性马氏体相变行为。研究成果“Realization of metamagnetic martensitic transformation with multifunctional properties in Co₅₀V₃₄Ga₁₆ Heusler alloy”[Appl. Phys. Lett. 112, 182402 (2018)]以学术论文形式发表在在美国物理研究所(AIP)的期刊《Applied Physics Letters》（SCI二区，影响因子3.411）上。上海大学2015级硕士研究生刘昌勤为本文的第一作者，我中心李哲教授为第二作者，上海大学敬超教授为本文的通讯作者。

Co基半金属性哈斯勒合金由于具有高自旋极化、高饱和磁化等物理性质，在自旋电子器件方面引起了广泛的关注。除了半金属性之外，此前，有研究人员报道在Co-V-Ga合金中通过调控三者配比产生的马氏体相变。然而由于低居里温度点的原因，始终无法在该体系中找到强的磁结构耦合相变。

我中心李哲教授与上海大学敬超教授等经过长时间的讨论及实验探索后意识到，只有在正分配比母体下改变V与Ga元素含量比，才能有效地降低马氏体相变温度，并打开磁-结构相变窗口。本研究工作主要对 Co₅₀V₃₄Ga₁₆哈斯勒合金的变磁性行为及其相关物性进行了表征及测量，在实验上系统地研究了该合金在马氏体相变区域的磁性及应变性能随磁场的变化规律。实验结果发现，该合金马氏体相变是由高磁化的铁磁奥氏体转变为低磁化的铁磁马氏体相。计算表明该合金在3 T磁场下产生的熵变值为9.6 J/kg·K，该合金的熵变大小与传统的Ni-Mn基哈斯勒合金产生的熵变大小可比拟。在3 T磁场下的磁致应变达到了0.07%。实验结果表明Co-V-Ga体系哈斯勒合金在磁制冷及磁传感器领域都具有潜在的应用价值。

图1. 不同磁场下磁化强度随温度的变化关系

图2. Co₅₀V₃₄Ga₁₆哈斯勒合金熵变随温度变化关系

该论文以上海大学为第一单位，曲靖师范学院为第二单位。作者有：刘昌勤（上海大学）、李哲、张元磊、黄银生（上海大学）、叶妙福（上海大学）、孙晓东（上海大学）、张国杰（上海大学）、曹义明、徐坤、敬超（上海大学/通讯作者）。

该研究工作得到国家自然科学基金（Nos. 51371111, 51661029）、云南省应用基础研究项目（Nos. 2016FB013）和曲靖师范学院创新团队项目（No. TD201301）的共同资助。

文章连接：https://doi.org/10.1063/1.5023842