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Enhanced Curie Temperature and Critical Exponents of Fe-Substituted NiCu Alloy
Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science Pub Date : 2021-04-08 , DOI: 10.1002/pssa.202100050 G. Antilen Jacob 1 , R. Justin Joseyphus 1
Physica Status Solidi (A) - Applications and Materials Science Pub Date : 2021-04-08 , DOI: 10.1002/pssa.202100050 G. Antilen Jacob 1 , R. Justin Joseyphus 1
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The magnetic moment and the Curie temperature of the NiCu alloy decrease to a large extent with Cu. A Ni60Cu40 alloy with Fe substitutions up to 2 at% using a polyol-mediated synthesis process resulting in enhanced magnetic properties is obtained. The Ni60Cu39Fe1 and Ni60Cu38Fe2 alloys show fcc phase with the Curie temperatures of 237 and 266 K, respectively. The room temperature magnetization measurement shows paramagnetic behavior, whereas, at 15 K, the 1 at% Fe-substituted alloy exhibits a saturation magnetization of 20 emu g−1 that increases by 25% with 2 at% Fe. The positive slope in the Arrott plot confirms the second-order phase transition in the alloys. The maximum magnetic entropy change (MCE) is observed as 0.101 J kg−1 K−1 for the Ni60Cu39Fe1 alloy with the peak temperature of 238 K in an applied magnetic field of 0.5 T. The critical exponent (β) calculated using the MCE method is in the range of 0.576(3)–0.587(3) for the alloys, whereas the values obtained using the Kouvel-Fisher (KF) method are 0.523(3)–0.565(2). The extracted β values are slightly greater than the mean-field model suggesting clustering behavior in the alloys.
中文翻译：
Fe取代NiCu合金的增强居里温度和临界指数
NiCu合金的磁矩和居里温度随Cu而大幅度降低。使用多元醇介导的合成工艺获得了具有高达 2 原子％的 Fe 取代基的Ni 60 Cu 40合金，从而提高了磁性能。Ni 60 Cu 39 Fe 1和Ni 60 Cu 38 Fe 2合金显示出fcc 相，居里温度分别为237 和266 K。室温磁化测量显示顺磁行为，而在 15 K 时，1 at% Fe 取代合金的饱和磁化强度为 20 emu g -1含 2 at% Fe 时增加 25%。Arrott 图中的正斜率证实了合金中的二阶相变。Ni 60 Cu 39 Fe 1合金的最大磁熵变 (MCE) 为 0.101 J kg -1 K -1，在0.5 T 的外加磁场中峰值温度为 238 K。临界指数 ( β )使用 MCE 方法计算的合金在 0.576(3)–0.587(3) 范围内，而使用 Kouvel-Fisher (KF) 方法获得的值为 0.523(3)–0.565(2)。提取的β值略大于平均场模型，表明合金中存在聚集行为。
更新日期：2021-04-08
中文翻译：
Fe取代NiCu合金的增强居里温度和临界指数
NiCu合金的磁矩和居里温度随Cu而大幅度降低。使用多元醇介导的合成工艺获得了具有高达 2 原子％的 Fe 取代基的Ni 60 Cu 40合金，从而提高了磁性能。Ni 60 Cu 39 Fe 1和Ni 60 Cu 38 Fe 2合金显示出fcc 相，居里温度分别为237 和266 K。室温磁化测量显示顺磁行为，而在 15 K 时，1 at% Fe 取代合金的饱和磁化强度为 20 emu g -1含 2 at% Fe 时增加 25%。Arrott 图中的正斜率证实了合金中的二阶相变。Ni 60 Cu 39 Fe 1合金的最大磁熵变 (MCE) 为 0.101 J kg -1 K -1，在0.5 T 的外加磁场中峰值温度为 238 K。临界指数 ( β )使用 MCE 方法计算的合金在 0.576(3)–0.587(3) 范围内，而使用 Kouvel-Fisher (KF) 方法获得的值为 0.523(3)–0.565(2)。提取的β值略大于平均场模型，表明合金中存在聚集行为。
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