形狀記憶合金被制成薄膜、泡沫或線材的形式時，在小型器件(如微機電系統(tǒng)或微執(zhí)行器)中顯示出潛在的應(yīng)用前景。在熱循環(huán)過程中，通過馬氏體相變產(chǎn)生的可逆自發(fā)形狀變化被稱為雙程形狀記憶效應(yīng)(two-way shape memory effect, TWSME)。TWSME的機理通常歸因于立方相中各向異性或內(nèi)應(yīng)力的存在。把記憶合金制作的元件在外加應(yīng)力作用下，反復(fù)加熱和冷卻。當合金加熱，恢復(fù)到它原來的形狀時，即可輸出力而做功。通常這種合金的雙程記憶效應(yīng)，配上偏置彈簧制成各種驅(qū)動器。TWSME的強度和可逆性取決于樣品的微觀結(jié)構(gòu)。目前，在傳感器中的應(yīng)用主要是在熱循環(huán)應(yīng)力作用下完成。Ti-Ni合金優(yōu)異的TWSME已經(jīng)得到了廣泛的研究，并在實際應(yīng)用中得到了廣泛的應(yīng)用。在Ni-Mn-Ga塊體單晶和多晶薄膜中也觀察到了TWSME，作為具有超細晶結(jié)構(gòu)之一的Ni-Mn-Ga小尺寸纖維，因其特殊的尺寸和微結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)出與塊體合金、薄帶及薄膜所不同的優(yōu)異功能或有趣的物理現(xiàn)象，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣與關(guān)注。

通過熔體抽拉技術(shù)制備Ni_50.1Mn_24.1Ga_20.3Fe_5.5多晶纖維，采用步進式熱處理釋放因快速凝固引入的內(nèi)應(yīng)力和缺陷，熱處理后原子有序度顯著提高，孿晶界平直，在恒應(yīng)力作用下一個熱循環(huán)中母相和馬氏體相的形狀得到完全恢復(fù)。雙程形狀記憶曲線顯示了熱彈性馬氏體相變的兩個基本特征：可逆性和熱滯性。與諸如Ti-Ni和Cu-Al-Ni的其他合金相比，F(xiàn)e摻雜的纖維顯示出較小的應(yīng)變-應(yīng)力依賴性，在恒應(yīng)變輸出的驅(qū)動中是有益的。

（1）纖維在銅輪表面形核、Ar氣氛中自由凝固使得纖維的截面呈現(xiàn)“D”字形。熱處理后原子有序度顯著提高，孿晶界較制備態(tài)纖維相比更為平直。

（2）熱處理態(tài)纖維施加198 MPa拉伸應(yīng)力后，雙程形狀記憶應(yīng)變達到1.32%，纖維在加熱和冷卻過程中實現(xiàn)了100%應(yīng)變恢復(fù)。

（3）纖維的馬氏體相變溫度與外加應(yīng)力的線性關(guān)系符合Clausius-Clapeyron方程，且隨著應(yīng)力增加，馬氏體相變溫度向高溫區(qū)移動。

（4）Fe摻雜的形狀記憶Ni-Mn-Ga纖維具有良好的馬氏體相變及應(yīng)變完全恢復(fù)的雙程形狀記憶效應(yīng)，顯示出較小的應(yīng)變-應(yīng)力依賴性，在恒應(yīng)變輸出的驅(qū)動中是有益的。