Сплав Гейслера

Сплавы Гейслера — тройные интерметаллические соединения с гранецентрированной кубической кристаллической структурой и с химической формулой ${\displaystyle X_{2}YZ}$, где X и Y являются переходными металлами, а Z относится к p-элементам (обычно III или IV групп). Своё название эти сплавы получили в честь немецкого горного инженера и химика Фридриха Гейслера^[англ.], который изучал один из таких сплавов (Cu₂MnAl) в 1903 году^[1][2]. Наиболее широко на практике используется сплав Гейслера вида ${\displaystyle Ni_{2}MnGa}$, к середине 2014 года было известно уже около 1500 сплавов Гейслера^[3].

В случае полных соединений Гейслера формулы X₂YZ (например, Co₂MnSi) два из них заняты атомами X (структура L2₁); для полугейслеровых соединений XYZ одна ГЦК-подрешетка остается незанятой (структура C1_b)

Сплавы Гейслера проявляют память формы и сверхупругость и возможность управления этими эффектами с помощью магнитного поля. Память формы вызывается мартенситным фазовым переходом. Магнитное поле влияет на параметры мартенситной фазы вследствие магнитоупругого взаимодействия.

Введение в сплавы Гейслера четвёртого химического элемента - железа или кобальта в качестве легирующих добавок и подбор соотношений основных элементов в полученных сплавах вида ${\displaystyle Ni_{2}MnGa-Fe}$ и ${\displaystyle Ni_{2}FeGa-Co}$ в совокупности с определёнными режимами термообработки позволяет получать материалы, которые демонстрируют высокие обратимые деформации в интервале от 100 до 300 С° и выдерживают до 100 тысяч рабочих циклов без разрушения^[4].

Сплав Гейслера ${\displaystyle Cu_{2}MnAl}$, состоящий из не ферромагнитных по отдельности металлов — меди (50 процентов), марганца (25 процентов) и алюминия (25 процентов) — имеет почти такие же сильные магнитные свойства, как и железо и является ферромагнетиком^[5].

Методами порошковой металлургии удаётся довольно экономично получать сплавы вида Me-Ti-Al, где Me - Co, Fe или Cu^[6].

Одним из перспективных направлений использования сплавов Гейслера является создание твердотельных холодильников без движущихся частей и без хладагентов^[7].