Tuning of the phase transitions of the Heusler alloy NiMnGa via direct laser writing

This thesis work presents the tuning of the magnetic properties and of the thermally induced phase transitions of NiMnGa (Nickel Manganesium Gallium), a ferromagnetic Heusler alloy, via direct laser writing. Exploiting the thermal budget provided by an ultraviolet laser it is possible to locally modulate the stoichiometry and crystal structure of the material, modifying its magnetic behavior and its phase transition hysteresis. This approach, called phase nanoengineering, creates new perspectives for electronic devices and magnetocaloric applications, allowing for the fabrication of micrometric cooling systems. This work will focus on the magnetic characterization of the pristine film, optimization of the patterning parameters, and characterization of the patterns and their thermal hysteresis.

Questo lavoro di tesi presenta un metodo per la modulazione delle proprietà magnetiche e delle transizioni di fase indotte termicamente del NiMnGa (Nichel Manganese Gallio), una lega di Heusler ferromagnetica, attraverso la scrittura laser diretta. Sfruttando l'energia termica fornita da un laser ultravioletto, è possibile modulare localmente la stechiometria e la struttura cristallina del materiale, modificandone il comportamento magnetico e la sua isteresi di transizione di fase. Questo approccio, chiamato nano ingegnerizzazione delle fasi, apre nuove prospettive per dispositivi elettronici e applicazioni magnetocaloriche, consentendo la fabbricazione di sistemi di raffreddamento micrometrici. Questo lavoro si concentrerà sulla caratterizzazione magnetica del film non scritto, sull'ottimizzazione dei parametri di scrittura e sulla caratterizzazione delle scritture e della loro isteresi termica.