Materials: Phase transitions

Departamento Física de la Materia Condensada, Facultad Física

Research Areas: NanoMet

La actividad investigadora del grupo tiene tres objetivos principales. Los dos primeros son experimentales y tienen como objectivo:

– El desarrollo y la caracterización de nuevos materiales con respuesta calórica gigante, que es una clase de materiales potencialmente interesantes para aplicaciones de refrigeración en estado sólido y de recogida de energía respetuosas con el medio ambiente.

– El estudio de materiales impulsados externamente que responden de manera intermitente a través de una secuencia de aludes. El grupo está esencialmente interesado en el estudio de la dependencia de las distribuciones de energía y la duración de los aludes de emisión acústica en materiales con microestructuras determinadas con el objetivo de comprender la influencia de las heterogeneidades en su dinámica.

El tercer objetivo está dedicado a:

– Modelización de campo de fases y simulación numérica de la formación de patrones microestructurales en materiales con múltiples grados de libertad que sufren transiciones estructurales. Esto se aplica al estudio de la respuesta calórica y multicalòrica de estos sistemas y la aparición de procesos dinámicos intermitentes y su influencia en los efectos de histéresis en esta clase de materiales.

Elastocaloric, barocaloric and magnetocaloric effects in spin crossover polymer composite films. Lünser K.; Kavak E.; Gürpinar K.; Emre B.; Atakol O.; Stern-Taulats E.; Porta M.; Planes A.; Lloveras P.; Tamarit J.-L.; Mañosa L. Nature Communications, Volume 15, Issue 1, 2024, Article number 6171. 10.1038/s41467-024-50373-2.

Hou R.; Xiao F.; Zuo S.; Cai X.; Zhou Y.; Porta M.; Planes A.; Jin X. A macroscopically inhomogeneous stress-induced R-phase transformation in Ti50Ni48.5Fe1.5 with enhanced elastocaloric effect. 2024, Acta Materialia, 278, 120272. 10.1016/j.actamat.2024.120272.

Cross-coupling contribution to the isothermal entropy change in multicaloric materials. Mañosa L.; Stern-Taulats E.; Gràcia-Condal A.; Planes A. 2023, JPhys Energy, 5, 2, 024016. Doi: 10.1088/2515-7655/acc6ef

Large barocaloric effects in two novel ferroelectric molecular plastic crystals Salvatori A.; Aguilà D.; Aromí G.; Mañosa L.; Planes A.; Lloveras P.; Pardo L.C.; Appel M.; Nataf G.F.; Giovannelli F.; Barrio M.; Tamarit J.L.; Romanini M. 2023, Journal of Materials Chemistry A, 11, 23. Doi: 10.1039/d2ta10033a

Giant elastic response and ultra-stable elastocaloric effect in tweed textured Fe-Pd single crystals. Xiao F., Bucsek A., Jin X., Porta M., Planes A. Acta Materialia, 223,117486, 2022

Flexocaloric effect in superelastic materials. Pérez-Junyent C., Porta M., Valdés E., Mañosa L., Planes A., Saxena A., Vives E. APL Materials, 10(12),121103, 2022

Magnetic and structural entropy contributions to the multicaloric effects in Ni-Mn-Ga-Cu. Gràcia-Condal A., Planes A., Mañosa L., Wei Z., Guo J., Soto-Parra D., Liu J. Physical Review Materials, 6(8),084403, 2022.

Elastocaloric effect with a broad temperature window and low energy loss in a nanograin Ti-44Ni-5Cu-1Al (at⋅%) shape memory alloy. Chen H., Xiao F., Li Z., Jin X., Mañosa L., Planes A. Physical Review Materials. 2021, 5, 1, 015201

Flexocaloric effect near a ferroelastic transition. Porta M., Castán T., Saxena A., Planes A. Physical Review B,. 2021, 104, 9, 094108

Giant and Reversible Barocaloric Effect in Trinuclear Spin-Crossover Complex Fe3(bntrz)6(tcnset)6. Romanini M., Wang Y., Gürpinar K., Ornelas G., Lloveras P., Zhang Y., Zheng W., Barrio M., Aznar A., Gràcia-Condal A., Emre B., Atakol O., Popescu C., Zhang H., Long Y., Balicas L., Lluís Tamarit J., Planes A., Shatruk M., Mañosa L. Advanced Materials. 2021, 33, 10, 2008076

Thermo-magnetic characterization of phase transitions in a Ni-Mn-In metamagnetic shape memory alloy. Romero F.J., Martín-Olalla J.-M., Blázquez J.S., Gallardo M.C., Soto-Parra D., Vives E., Planes A. Journal of Alloys and Compounds. 2021, 887, 161395

Solid-state cooling by stress: A perspective. Mañosa L., Planes A. Applied Physics Letters. 2020, 116(5), 050501

Reversible and irreversible colossal barocaloric effects in plastic crystals. Aznar A., Lloveras P., Barrio M., Negrier P., Planes A., Mañosa L., Mathur N.D., Moya X., Tamarit J.-L. Journal of Materials Chemistry A. 2020, 8(2), 639.

Multicaloric effects in metamagnetic Heusler Ni-Mn-In under uniaxial stress and magnetic field. Gràcia-Condal A., Gottschall T., Pfeuffer L., Gutfleisch O., Planes A., Mañosa L. Applied Physics Reviews. 2020, 7(4), 041406.

Reversible barocaloric effects over a large temperature span in fullerite C60. Li, J., Dunstand, D., Lou, X., Planes. A., Mañosa, L., Barrio, M., Tamarit, J.L., Lloveras, P. J. Mater. Chem. A. (2020) 8, 20354.

Tracking the dynamics of power sources and sinks during the martensitic transformation of a Cu-Al-Ni single crystal. Ianniciello, L., Romanini, M., Mañosa, L., Planes, A., Engelbrecht, K., Vives, E. Applied Physics Letters (2020), 116, 183901.