Magnetoresistive behavior of nanocrystalline materials processed by high-pressure torsion

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Nanokristalline Werkstoffe, die einen granularen Riesenmagnetowiderstand aufweisen wurden mittels Hochdruck-Torsionsverformung hergestellt. Dafür wurden nicht mischbare binäre und ternäre Legierungen untersucht, die aus nichtmagnetischen (Ag, Cu und Cr) und ferromagnetischen (Co, Fe und Ni) Elementen bestehen. Der ferromagnetische Anteil wurde auf 20 Vol.-% festgelegt, da ein Maximum im Magnetowiderstand erwartet wird. Zusätzlich wurde ein ferromagnetischer Anteil von 40 Vol.-% für Cu- und Cr-basierte Zusammensetzungen erforscht. Verformungs- und glühinduzierte mikrostrukturelle Veränderungen beeinflussen erheblich die magnetoresistiven Eigenschaften des Materials. Diese Veränderungen wurden mit Hilfe von Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Mikrohärtemessungen und Röntgenbeugungsmessungen untersucht. Bei allen Legierungen auf Cu- und Cr-Basis wurde im verformten Zustand eine einphasige Struktur beobachtet, was auf die Bildung eines übersättigten Mischkristalls hindeutet. Cr-basierte Legierungen zeigten hingegen eine höhere Sprödigkeit, während die Ag-basierte Zusammensetzungen teilweise eine unzureichende Verformung der ferromagnetischen Phase aufwiesen. Der granulare Riesenmagnetowiderstand wurde in fast allen verformten Werkstoffen gemessen. Noch höhere Werte konnten mit einer anschließenden Wärmebehandlung des Materials erzielt werden. Der höchste Widerstandsabfall von 2.45 % wurde bei Cu60Fe20Ni20 nach einer Glühdauer von 1h bei 400°C beobachtet, wobei der Effekt bei höheren Glühtemperaturen abnimmt. Die stark plastisch verformten Werkstoffe zeigten im Allgemeinen eine bemerkenswerte Gefüge- und Phasenstabilität bei höheren Temperaturen.

Details

Titel in ÜbersetzungMagnetoresistives Verhalten von mittels Hochdruck-Torsionsverformung hergestellter nanokristalliner Werkstoffe
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung8 Apr. 2022
StatusVeröffentlicht - 2022