DaRCoM³S - Development and Research of Crystals for Micro-Magneto-Mechanical Systems
Project goals
The Heusler family of alloys represents a growing group of functionally important materials. The magnetic shape memory properties of Ni-Mn-Ga Heusler alloys are being investigated for a number of technological applications, but require high quality single crystal elements for many of the proposed functions. Ni-Mn-Ga alloys have a number of complex considerations that must be taken into account for crystal growth, and the first part of this project aims to mix a systematic experimental investigation, with computational modelling of the solidification process to understand the development of the ternary alloy microstructure under different conditions. The second part of this project links the observed microstructure to changes in magnetic shape memory properties, and specifically the properties of the alloys in top-down micro-fabricated devices, where microstructure of the parent crystal plays an enhanced role. The new understanding gained from studying Ni-Mn-Ga will then be applied to the growth and micro-fabrication of other technologically important Heusler alloys.
Keywords
Crystal growthFinite element modellingMagnetic shape memoryMicrofabricationHeusler alloysMaterials engineering
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-22063S
Alternative language
Project name in Czech
DaRCoM³S - Vývoj a výzkum krystalů pro mikromagnetomechanické systémy
Annotation in Czech
Třída Heuslerových slitin představuje rostoucí skupinu funkčně důležitých materiálů. Vlastnosti magnetické tvarové paměti Heuslerových slitin Ni-Mn-Ga jsou zkoumány pro řadu technologických aplikací, které pro mnoho navrhovaných funkcí vyžadují vysoce kvalitní monokrystalické součástky. U slitiny Ni-Mn-Ga existuje řada komplexních kritérií, které je třeba vzít v úvahu při růstu krystalů, a první část tohoto projektu si klade za cíl sloučit systematický experimentální výzkum s počítačovým modelováním procesu tuhnutí za účelem pochopení vývoje mikrostruktury ternárních slitin za různých podmínek. Druhá část tohoto projektu spojuje pozorovanou mikrostrukturu se změnami vlastností magnetické tvarové paměti, zejména s vlastnostmi slitin v metodou top-down mikroobráběných zařízeních, kde mikrostruktura mateřského krystalu hraje důležitou roli. Nové poznatky získané studiem Ni-Mn-Ga budou následně použity k růstu a mikroobrábění dalších technologicky důležitých Heuslerových slitin.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - secondary branch
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - another secondary branch
10102 - Applied mathematics
BD - Information theory
BM - Solid-state physics and magnetism
JG - Metallurgy, metal materials
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Mar 19, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
7,663 thou. CZK
Public financial support
7,663 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 663 CZK thou.
Public support
7 663 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Materials engineering
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024