Soutenance de thèse / Thesis defense - ENS Paris-Sacaly

Laboratoire de Mécanique Paris Saclay - Université Paris-Saclay, CentraleSupélec, ENS Paris-Saclay, CNRS - présente :

AVIS DE SOUTENANCE

M. Xingke GAO
Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :
« Influence du couplage thermo-magnétique sur la cinétique de la transformation de phase dans les alliages à mémoire de forme ferromagnétiques Ni-Mn-Ga »

Sous la direction de M. Olivier Hubert et le co-encadrement de M. Yongjun He (ENSTA-Paris)
La soutenance aura lieu le Mardi 20 janvier à 14h00
à :
📍École Normale Supérieure Paris-Saclay, 4 avenue des Sciences, 91190 Gif-sur-Yvette , Amphithéâtre 1Z14 (bâtiment Nord, first floor)
📹 Lien Zoom ou Teams :, ID de réunion: 986 6921 8066, Code secret: 51813568

Composition du jury :

• Tarak BEN ZINEB — Professeur des Universités — University of Lorraine — Rapporteur & Examinateur
• Mohamed HABOUSSI — Professeur des Universités — Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux, CNRS — Rapporteur & Examinateur
• Cristina BORMIO-NUNES — Associate Professor — University of São Paulo — Examinatrice
• Habibou MAITOURNAM — Professeur des Universités — ENSTA-Paris — Examinateur
• Olivier DE LA BARRIÈRE — Chargé de Recherche — SATIE, ENS Paris-Saclay, CNRS — Examinateur

Résumé :
Les alliages à mémoire de forme ferromagnétiques Ni-Mn-Ga présentent un fort couplage entre température, champ magnétique et déformation, leur conférant un intérêt majeur pour les systèmes de chauffage ou de refroidissement à l’état solide. Cette thèse étudie la transformation de phase entre l’austénite et la martensite, en mettant l’accent sur la cinétique et l’hystérésis liées à l’interface entre ces deux phases. À l’aide de mesures magnétiques, d’analyses calorimétriques et de caractérisations in situ, le comportement des monocristaux et polycristaux est comparé. Un dispositif original, combinant gradient thermique et champ magnétique, permet d’observer la propagation cyclique de l’interface de transformation. Les résultats montrent que la morphologie de l’interface et les températures de transformation dépendent fortement des conditions thermiques et magnétiques. Ces travaux apportent de nouvelles connaissances sur les mécanismes physiques en jeu et ouvrent la voie à une modélisation plus précise du comportement de ces matériaux multifonctionnels.

Abstract :
Ferromagnetic shape memory alloys such as Ni-Mn-Ga exhibit strong coupling between temperature, magnetic field, and mechanical deformation, making them promising candidates for solid-state heating and cooling applications. This thesis investigates the kinetics and hysteresis of the martensitic phase transformation, focusing on the behavior of the austenite-martensite interface in single-crystal and polycrystalline alloys. Through calorimetric and magnetic measurements combined with in situ EBSD analysis, the transformation mechanisms are characterized. A custom setup applying a temperature gradient and magnetic field reveals distinct interface morphologies depending on the transformation direction. Results show that magnetic loading alters the interface structure and transformation temperatures, highlighting the interplay between thermal and magnetic energies. These findings provide new insights into the physical mechanisms of phase transformations and support the development of more accurate predictive models.