Influence of the latent heat on the indirect determination of the adiabatic temperature change in the magnetocaloric NiMnX (X = In and Sn) Heusler alloys

 

Las aleaciones Heusler, y en general los materiales magnetocalórícos que presentan una FOPT, a pesar de presentar valores de ∆S altos, no presentan valores de ∆Tad tan altos como cabría esperar (en comparación con los materiales con SOPT y en valor absoluto).

La determinación indirecta de ∆Tad se puede realizar a partir de las curvas S(T,H):

                     ,                (1)

como ya hicimos en nuestro trabajo JALCOM-2015 con la muestra NiMnSn. ∆Tad se puede obtener de la resolución numéricamente de la ecuación .

Por otro lado, la termodinámica ofrece una relación entre de ∆Tad y ∆S válida para materiales con SOPT:

                                                  ,                                             (2)

donde el superíndice “o” distingue los valores  obtenidos a partir de la Eq. (2) (sujetos a ciertas aproximaciones:  y ), de los valores ∆Tad obtenidos a partir de la Eq. (1).

Estas ecuaciones, sin embargo, no tienen en cuenta el calor latente L inherente a las FOPTs por lo que ambas ecuaciones  han de ser modificadas.

La familia de curvas SF en materiales con FOPTs (usamos el subíndice “F” para diferenciar del caso con SOPTs) resulta:

           .       (3)

donde:

                                                     ,                                                (4)

da cuenta de la entalpia de la transformación martensítica en el rango de temperaturas AS < T < AF, y  se define como sigue en la Fig. 1.