Los compuestos de Heusler son intermetálicos magnéticos con estructura cristalina cúbica centrada en las caras y una composición de XYZ (mitad Heuslers) o X 2 YZ (Heuslers completos), donde X e Y son metales de transición y Z está en el bloque p . Muchos de estos compuestos presentan propiedades relevantes para la espintrónica , tales como la magnetorresistencia , variaciones del efecto Hall , ferro- , antiferro- , y ferrimagnetismo , media y semimetallicity , semiconductividad con capacidad filtro giratorio,superconductividad y estructura de banda topológica . Su magnetismo resulta de un mecanismo de doble intercambio entre iones magnéticos vecinos. El manganeso , que se encuentra en los centros corporales de la estructura cúbica, fue el ion magnético en el primer compuesto de Heusler descubierto. (Consulte la curva de Bethe-Slater para obtener detalles de por qué sucede esto).
Los término deriva del nombre de alemán ingeniero de minas y químico Friedrich Heusler , que estudió un compuesto tal en 1903. [1] contiene dos partes de cobre , una parte de manganeso , y una parte de aluminio , que es Cu 2 MNAL, y tiene la siguientes propiedades. Su magnetismo varía considerablemente con el tratamiento térmico y la composición. [2] Tiene una inducción de saturación a temperatura ambiente de alrededor de 8.000 gauss, que supera la del elemento níquel (alrededor de 6100 gauss) pero es más pequeña que la del hierro (alrededor de 21500 gauss). Para los primeros estudios, consulte. [1][3] [4] En 1934, Bradley y Rogers demostraron que la fase ferromagnética a temperatura ambiente era una estructura completamente ordenada del tipo L2 1 Strukturbericht . [5] Tiene una red cúbica primitiva de átomos de cobre con células alternas centradas en el cuerpo por manganeso y aluminio . El parámetro de la red es 5,95 Å . La aleación fundida tiene unatemperatura de solidus de aproximadamente 910 ° C. A medida que se enfría por debajo de esta temperatura, se transforma en una fase beta cúbica desordenada, sólida y centrada en el cuerpo. Por debajo de 750 ° C, se forma una celosía ordenada B2 con unacelosía de cobre cúbica primitiva, que está centrada en el cuerpo por una subred desordenada de manganeso-aluminio.[2] [6] El enfriamiento por debajo de 610 ° C provoca un mayor orden de la sub-red de manganeso y aluminio a la forma L2 1 . [2] [7] En las aleaciones no estequiométricas, las temperaturas de pedido disminuyen y el rango de temperaturas de sellado, donde la aleación no forma microprecipitados, se vuelve más pequeño que para el material estequiométrico. [8] [9] [2]
Oxley encontró un valor de 357 ° C para la temperatura de Curie , por debajo del cual el compuesto se vuelve ferromagnético. [10] La difracción de neutrones y otras técnicas han demostrado que un momento magnético de alrededor de 3,7 Bohr magnetons reside casi exclusivamente en los átomos de manganeso. [2] [11] Como estos átomos están separados por 4,2 Å, la interacción de intercambio, que alinea los espines, es probablemente indirecta y está mediada por electrones de conducción o los átomos de aluminio y cobre. [10] [12]