Influence of Domain Wall on Magnetocaloric Effect in GdPt$_{2}$
对GdPt金属间化合物$_{2}$进行了电阻率、磁电阻和现场热容测量。磁热参数$ΔT_{ad}$和$-ΔS$是从现场热容量数据导出的。比较了磁热效应$-ΔS$和电阻率差$-Δρ$ $(=ρ(H)-ρ(0))$随温度的变化。在铁磁转变温度以下，$-ΔS$和$-Δρ$的温度依赖性有明显的不同。然而，在从$-Δρ$去除畴壁贡献之后，$-ΔS$的性质和作为温度的函数的$-Δρ$依赖性是相似的。我们的观察表明，尽管畴壁对磁输运有重要贡献，但它对磁热效应的贡献可以忽略不计。
2006-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Development of a self-consistent thermodynamically optimized database along with phase transition experiments in Ni-Mn-Ga system for magnetocaloric applications
本研究通过CALPHAD方法优化Ni-Mn-Ga体系子二元系，结合实验差热分析，开发自洽热力学数据库，并计算1073K等温截面，为磁热应用提供相区参考。
2023-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Influence of structural defects on the magnetocaloric effect in the vicinity of the first order magnetic transition in Fe(50.4)Rh(49.6)
在300 K < T <350 K的温度范围内，通过在高达2 T的缓慢循环磁场中的测量，研究了CsCl有序Fe-Rh合金中伴随一级铁磁/反铁磁转变的大磁热效应。采用Fe（50.4）Rh（49.6）块体样品，并与基于从头算密度泛函理论的MCE无序局域矩（DLM）理论的结果进行了比较.测量结果表明，在磁场的几个周期后，材料的温度不会返回到其初始值的不可逆效应。这些意见的从头算理论的框架内解释的一阶过渡，其中包括的后果不完整的长程组成顺序和小组成的不均匀性的样品。在理论工作中使用的长程序参数S的平均值为0.985，接近从XRD测量实验获得的值。样品的不均匀性是由样品中具有S值分布的区域来建模的，S值分布的半宽度窄于平均值0.004。还研究了这种组分无序对转变温度（323.5 K）和MCE绝热温度变化（delT = 7.5 K）的影响。
2016-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Preparation, structure evolution, and magnetocaloric effects of MnFe(PGe) compounds
MnFePGe基化合物作为一种具有巨磁热效应的磁制冷剂，因其在实际应用中的诸多优势而受到人们的广泛关注。本文综述了MnFePGe基化合物的制备条件、磁性和晶体结构与磁热效应之间的关系。研究了温度、压力和磁场对化合物结构和相变的影响。介绍了制备条件对化合物的化学组成和微观结构均匀性的影响，这对化合物的MCE和热滞后性能起着关键作用。基于这些实验结果，提出了一种通过DSC测量来评估化合物MCE的新方法。此外，还对MnFePGe基化合物的“处女效应”的成因进行了讨论。
2014-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties and magnetocaloric effect of $\mathrm{Tb_2Rh_3Ge}$
本文报道了一种新的多晶化合物$\mathrm{Tb_2Rh_3Ge}$的结构、磁性和磁热效应。本发明化合物以$\mathrm{Mg_2Ni_3Si}$型菱形Laves相（空间群$R\overline{3}m$，hR 18）结晶。通过直流磁化强度测量研究了$\mathrm{Tb_2Rh_3Ge}$的磁性能和磁热效应。磁化强度的温度依赖性表明，该化合物具有铁磁行为，$T_C$ $=$为56 K.磁化强度的场依赖性表明，$\mathrm{Tb_2Rh_3Ge}$是一个软铁磁体。在磁场变化为0-9 T时，得到的等温磁熵变（$ΔS_m$）为12.74 J/kg-K，制冷量（相对功率制冷量）为497（680）J/kg。归一化$ΔS_m$的Arrott图和普适曲线表明该化合物发生了二级铁磁相变
2021-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Effect of X-Ray Irradiation on Magnetocaloric Material, (MnNiSi)1-x(Fe2Ge)x
通过电弧熔融制备（MnNiSi）1-（Fe 2Ge）x组合物（x=0.34）合金，粉碎，并筛分至约<32微米。利用它们来检查当暴露于~>120 Gy/min的连续扫描速率和35 kGy的X射线吸收剂量时可能的磁性和结构变化。本研究报告了X射线衍射和磁性测量的可观察趋势。磁化强度与温度（加热和冷却）测量的磁化强度从2.72 emu/g增加到4.01 emu/g的辐照样品。磁化强度与磁场曲线显示出辐照诱导的磁滞现象。辐照样品在200 K时的矫顽力变化ΔHc = 14.7%。原始样品的最大熵变ΔSmag为~ 11.139 J/kg*K，Tave峰为317.5 K，而辐照样品的ΔSmag为~ 11.349 J/kg*K，Tave峰为312.5 K。这些呈现的结果提供了更深入的见解，以调节辐射对组成（x=0.34）的（MnNiSi）1-（Fe 2Ge）x的磁性能的影响，该组成可以在高能辐射环境中的广泛的磁热应用中使用。施加到样品上的辐照没有引起所选组合物中的任何结构或磁性相变，但略微改变了磁性。
2023-03-15 cond-mat.mtrl-sci
History dependence of directly observed magnetocaloric effects in (Mn, Fe)As
本文采用量热法研究了在扫描磁场中Mn_（0.985）Fe_（0.015）As的磁热效应随热磁历史的变化。我们研究的磁化历史，一个“巨大的”MCE已被报道时，间接推断通过麦克斯韦关系。我们在直接量热测量中没有观察到巨大效应。我们进一步研究了混合相态对MCE的影响，并表明一阶贡献与相分数呈线性关系。这验证了各种相分数为基础的方法，以消除巨大的峰值异常麦克斯韦为基础的估计。
2012-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of short time milling in R5(Si,Ge)4, R =Gd and Tb, magnetocaloric materials
研究了短球磨时间对R5（Si，Ge）4 R =Gd，Tb磁热材料性能的影响。特别地，研究了研磨对原子结构、颗粒尺寸和形态、磁性和磁热效应的影响。在短的研磨时间（< 2.5h）下，实现了Gd5Si1.3Ge2.7和Tb5Si2Ge2颗粒尺寸减小至约3.5DSm。对于这两种组合物的主要差异是研磨效应的结构和磁性转变的耦合的后果。在Gd5Si1.3Ge2.7的情况下，二阶相变出现在高温球磨的结果。因此，在研磨150分钟后，磁热效应降低35%。有趣的是，在Tb5Si2Ge2中观察到相反的效果，其中磁热效应增加了23%，这是由研磨过程促进的内部应变引起的磁性和结构转变之间的耦合增强驱动的。
2015-05-11 cond-mat.mtrl-sci
The crystal and magnetic structure of the magnetocaloric compound FeMnP0.5Si0.5
用中子衍射和X射线粉末衍射研究了磁热化合物FeMnP_（0.5）Si_（0.5）的晶体结构和磁结构。用滴注法制备了名义成分为FeMnP_（0.5）Si_（0.5）的单相样品。该化合物的晶体结构为Fe_2 P型（P-62 m），磁矩沿a轴取向。结果表明，Fe原子主要位于四面体3g位，而Mn原子更倾向于位于金字塔3f位。该材料是铁磁性的（TC = 382 K），在296 K时总磁矩为4.4 μB/f. u。结果表明，3f位的磁矩（2.5 μB）大于3g位的（1.9 μB）。
2011-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Giant Inverse Magnetocaloric Effect of Epitaxial Ni-Co-Mn-Al Films
研究了不同成分的Ni-Co-Mn-Al外延薄膜的结构、磁性和磁热性能。通过在加热的衬底上共溅射，在MgO（001）衬底上沉积薄膜。所有薄膜均显示出马氏体转变，其中转变温度强烈依赖于成分。马氏体相的结构显示为14 M。变磁马氏体相变发生在强铁磁性奥氏体到弱磁性马氏体之间。用原子力显微镜和变温X射线衍射研究了薄膜的结构特性。磁性和磁热性能进行了分析，使用温度依赖性和等温磁化测量。结果表明，$_{41}$ $_{10.4}$-$_{34.8}$-$_{13.8}$薄膜具有巨逆磁热效应，$μ_0 ΔH=5\,\text{T}$的磁熵变为$^{-1}$ $^{-1}$.
2015-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetocaloric effect in magnetoelectric Eu1-xBaxTiO3
我们报告的磁熵变（Δ Sm）在磁电Eu 1-xTiO 3（x = 0.1- 0.9）。在x = 0.1的情况下，当电场变化为1（5）T时，-Δ Sm = 11（40）J/kg·K，是所有Eu基氧化物中最大的。Δ Sm来自场诱导的Eu 2+：4f 7局域化时刻的自旋熵的抑制。而-Δ Sm随x的增加而减小，-Δ Sm = 6.58 J/kg。在高自旋稀释组合物x = 0.9中观察到的K大于许多锰氧化物中的K。我们的研究结果表明，这些磁电体是潜在的候选人，低温磁制冷。
2013-11-17 cond-mat.mtrl-sci
A pathway to optimize the properties of magnetocaloric MnxFe2-x(P1-yGey) for magnetic refrigeration
磁热材料可用于磁制冷应用中，但为了实用，磁制冷剂需要在室温附近具有非常大的磁热效应（MCE），用于具有小磁滞和磁致伸缩的适度施加场（<2特斯拉），并且应该具有完全的磁转变，是廉价的，并且是环境友好的。可以满足这些要求的一种系统是MnxFe 2-xP 1-yGey，其中在高温顺磁相和低温铁磁相之间发生组合的一级结构和磁性转变。我们已经使用中子衍射，差示扫描量热法，和磁化强度测量研究Mn和Ge的位置在结构上的有序磁矩，MCE，和磁滞的一系列组合物的系统接近最佳掺杂的影响。衍射结果表明，位于3f位的Mn离子增强了所需的性能，而位于3g位的Mn离子则是有害的。通过量热法直接测量的熵变可以超过40 J/kg-K。转变的相分数、转变的滞后和熵变可以通过组成均匀性和颗粒尺寸两者来控制，并且已经开发了退火程序，该退火程序实质上改善了材料的所有三种性质的性能。在这些结果的基础上，我们已经确定了一种途径，以优化该系统的磁制冷应用的MCE性能。
2014-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect near room temperature in chromium telluride (Cr2Te3)
本研究发现碲化铬（Cr2Te3）在近室温下具有增强的磁卡效应，在0.1 T磁场下磁熵变达2.36 J/kg-K，制冷容量为160 J/kg，并通过DFT计算验证了其磁性与结构相变。
2024-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Engineering the Magnetocaloric Effect in Nd$T_4$B
Boston College（波士顿学院）；Air Force Research Laboratory（美国空军研究实验室）
研究NdT₄B系统中磁卡效应，通过调整成分优化其性能，发现其在宽温范围内具有显著的熵变，适用于多阶段冷却应用。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Multiple magnetic transitions and magnetocaloric effect in Gd1-xSmxMn2Ge2 compounds
研究了Gd_（1-x）Sm_xMn_2Ge_2多晶样品的磁性和磁热性质。除GdMn_2Ge_2外，所有化合物均表现出重入铁磁行为。在这些化合物中观察到的多个磁转变解释的基础上的稀土和Mn亚晶格的交换强度的温度依赖性。磁热效应在重入铁磁转变时为正，而在反铁磁转变时为负。在SmMn_2Ge_2中，与重入相变相关的磁熵变随场的增加而减小，这是由于晶场能级的混合效应.等温磁熵变随Sm掺杂浓度的增加而减小。
2007-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Enhancing Magnetocaloric Material Discovery: A Machine Learning Approach Using an Autogenerated Database by Large Language Models
针对10–100 K磁制冷材料缺口，本文用大语言模型构建6000余条材料数据库，训练成分驱动的磁热性质预测模型，并经从头算自旋动力学验证，发现11种候选材料。
2024-03-05 cond-mat.mtrl-sci
AC Heat capacity and magnetocaloric effect measurements for pulsed magnetic fields
本文讨论了一种用于测量小样品在脉冲磁场中的交流热容和磁热效应的新型量热计，以探索温度低至2 K时的热和热力学性质。我们测试了高达μ0H = 50特斯拉的方法，但它可以扩展到更高的领域。在这些测量中，我们使用了经过仔细校准的裸芯片Cernox \textregistered和RuO2温度计，并对它们的性能进行了比较。RuO_2磁电阻的单调温度和磁场依赖性使我们能够进行精确的温度测量，在T = 2 K时的精度为\pm 1 mK。为了测试我们的量热计的性能，我们给出了自旋二聚体化合物Sr3Cr2O8和三角晶格反铁磁体RbFe（MoO4）2的交流热容和磁热效应。
2010-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Moment evolution across the ferromagnetic phase transition of giant magnetocaloric (Mn,Fe)2(P,Si,B) compounds
一个强大的电子重建，导致淬火的Fe磁矩最近已被预测为在起源的巨磁热效应所显示的Fe 2 P基材料。为了验证这一假设，对（Mn，Fe）_2（P，Si，B）体系的两种典型组分在Mn和Fe的L边进行了X射线磁圆二色性实验。Mn和Fe的二向色吸收光谱在一级铁磁转变附近被测量为元素特异性的。实验光谱与第一原理计算和电荷转移多重态模拟进行比较，以获得磁矩。即使观察到的变磁性行为的签名作为温度或磁场的函数，Mn和Fe的磁矩演变的相似性表明，淬火的Fe时刻比以前预测的要弱。
2014-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Direct measurements of the magnetocaloric effect in ribbon samples of Heusler alloys Ni - Mn - M (M = In, Sn)
直接测量的磁热效应在快速淬火薄带的Mn 50 Ni 40 In 10和Ni 50 Mn 37 Sn 13 Heusler合金，在磁制冷技术的潜在应用，样品进行。测量是通过一种精确的方法进行的，该方法是基于测量样品在受到调制磁场的同时温度的振荡幅度。在所研究的成分中，发现了与磁性（顺磁体-铁磁体-反铁磁体）和结构（奥氏体-马氏体）相变相关的正磁热效应和逆磁热效应，在铁磁相变附近还观察到了小值的逆磁热效应。
2010-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Negative magnetocaloric effect from highly sensitive metamagnetism in CoMnSi_{1-x}Ge_{x}
我们报道了一种新的负磁热效应在CoMnSi_{1-x} Ge_{x}引起的变磁磁弹性转变。该效应与包括室温在内的宽温度范围内的磁制冷有关。此外，我们报告了一个非常高的位移的变磁转变温度与施加磁场。这是由反铁磁和铁磁有序之间的竞争驱动的，这可以很容易地通过施加压力和成分变化来调节。
2006-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical analysis of magnetic properties and the magnetocaloric effect using the Blume-Capel model
本文研究了自旋为1的Blume-Capel模型的磁性和磁热效应。利用平均场论，从Bogoliubov不等式出发，得到了自由能、磁化强度和熵的表达式。根据平均场论得到的熵的变化计算了磁热效应。由于模型中包含了对外部磁场的依赖性和各向异性，磁热效应的结果为系统提供了一级和连续的相变。为了确保结果，Maxwell关系被用在模型呈现磁化连续变化的区间中，而Clausius-Clapeyron方程被用在模型呈现磁化不连续的区间中。分析磁熵变和一阶和连续磁相变的方法和模型，例如平均场论和Blume-Capel模型，是理解磁热效应的本质及其物理相关性的有用工具。
2022-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Thermo-magnetic properties of the magnetocaloric layered materials based upon FeMnAsP: a Green function-method approach
化合物FeMnAsxP 1-x在磁热效应的商业应用方面是非常有前途的。然而，关于磁热材料的理论文献仍然采用简单的分子场模型来描述重要的性质，例如伴随着等温磁场循环的熵变。我们应用格林函数理论处理这样的分析。这种方法的优点是众所周知的，因为晶体结构的细节被纳入模型中，以及过渡金属离子的自旋之间的相关性的精确描述可以获得。为了简单起见，我们采用一个简单的单交换参数海森堡模型，并通过在哈密顿量中引入一个双二次项来再现所观察到的一级相变。与FeMnAsxP 1-x化合物的实验磁热数据得到很好的一致性，以及从朗道连续相变理论预测的这些属性与磁场的依赖性的协议。
2015-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Ge substitution for Si on the anomalous magnetocaloric and magnetoresistance properties of GdMn2Si2 compounds
研究了Ge取代对GdMn_2Si_（2-x）Gex（x=0，1和2）化合物的磁化强度、热容、磁热效应和磁电阻的影响。与Gd有序的磁性转变被发现改变从第二阶到第一阶Ge替代。估算了磁对总热容和熵的贡献。磁热效应已计算的绝热温度变化（deltaTad）以及等温磁熵变（deltaSM）使用的热容数据。这三种化合物的磁热效应的温度依赖性都显示出宽峰。GdMn_2Ge_2的最大Δ SM和Δ Tad分别为5.9 J/kgK和1.2 K。的磁阻被发现是非常大的和积极的最大值约为22%的情况下，GdMn 2Ge 2。在其他两种化合物也，磁电阻主要是积极的，除了在附近的Gd有序温度。这些化合物的磁热效应和磁电阻的反常性质归因于它们的倾斜磁结构。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Calorimetric and magnetic study for Ni$_{50}$Mn$_{36}$In$_{14}$ and relative cooling power in paramagnetic inverse magnetocaloric systems
非化学计量的Heusler合金Ni $_{50}$ Mn $_{36}$ In $_{14}$在345 K附近经历马氏体相变，高温奥氏体相表现出顺磁性而不是铁磁性行为，如在具有较低温度转变的类似合金中所示。适当制备的样品显示出尖锐的转变，一个相对较小的热滞后，和一个大的场致熵变。我们分析了磁热行为，通过磁化和直接场依赖量热法测量。对于通过一级变换的测量，设计了一种改进的热脉冲弛豫量热法。这一结果为相关材料场致熵变的解析计算提供了坚实的基础。的相对冷却功率（RCP）的分析，基于集成的场致熵变和磁化行为的Mn自旋系统与铁磁相关性，表明一个显着的RCP可以在这些材料中获得通过微调的磁性和结构的转变温度通过微小的成分变化或局部顺序的变化。
2015-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of pressure effects on the magnetic and the magnetocaloric properties of the intermetallic compounds R(Co1-xSix)2 [R=Dy and Er]
研究了外压对R（Co_（1-x）Six）_2 [R= Er，Dy，x=0，0.025和0.05]化合物磁性和磁热效应的影响。发现母体和Si取代化合物的有序化温度随压力的增加而降低。在所有化合物中，变磁转变的临界场随压力的增加而增加。可以看出，在母体化合物的磁热效应几乎是不敏感的压力，而有相当大的增强的情况下，Si取代的化合物。由于磁体积效应引起的自旋涨落在决定这些化合物的磁热效应的压力依赖性方面起着至关重要的作用。使用朗道理论的磁化数据的分析表明，朗道系数（C3）的大小与Si浓度降低，而它被发现与压力增加。等温磁熵变被发现表现在相同的方式作为C3，无论是与Si浓度（在环境压力下），以及与所施加的压力。
2006-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetocaloric effect and enhanced refrigerant capacity in composite-like oxide heterostructures
本文详细研究了La_2NiMnO_6和La_2/3Sr_1/3MnO_3异质结的磁热效应。这些多层样品的磁熵变（$ΔS_{m}$）的温度依赖性的形状、宽度和幅度可以通过改变它们的布局来调节和控制。在超过室温的宽温度范围内，在所有样品中观察到大的$ΔS_{m}$。我们观察到一个温度无关的桌面一样的$ΔS_{m}$在高达100 K的温度范围内的三层样品。具有多次磁相变的La 2 NiMnO 6双钙钛矿是调整和塑造磁熵变化的温度依赖性以适应多个冷却循环要求的关键。
2022-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Machine Learning algorithms for optimization of magnetocaloric effect in all-d-metal Heusler alloys
本研究利用Random Forest回归模型和遗传算法优化全d金属Heusler合金的磁卡效应，成功在Ni-Co-Mn-Ti系统中发现具有最大磁化强度差异的合金，验证了机器学习结合遗传算法在材料发现中的有效性。
2024-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance, specific heat and magnetocaloric effect of equiatomic rare-earth transition-metal magnesium compounds
本文研究了等原子$RET$ Mg金属间化合物与$RE = {\rm La}$、Eu、Gd、Yb和$T = {\rm Ag}$、Au和GdAuIn的磁电阻、比热和磁热效应。根据组成，这些化合物是顺磁性的（$RE = {\rm La}$，Yb），或者它们是铁磁性的或反铁磁性的，转变温度范围为约13至81 K。它们都是金属，但电阻率变化超过3个数量级。磁有序引起电阻率的强烈下降，在有序温度附近，我们发现明显的磁阻效应。磁有序也导致了比热的明确异常。熵变的分析导致的结论是，一般的磁性转变可以描述由有序的本地化$S=7/2$时刻所产生的半填充的$4f^7$壳的Eu $^{2+}$或Gd $^{3+}$。然而，对于GdAgMg，我们发现了两个相变的明确证据，表明磁有序集部分低于约125 K，并通过几乎一级转变在39 K完成。在零场居里温度附近的低磁场下，反铁磁体的磁热效应较弱，而铁磁体的磁热效应则相当显著。
2005-08-22 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput design of all-d-metal Heusler alloys for magnetocaloric applications
本文利用高通量密度泛函理论筛选出686个稳定的全d金属Heusler化合物，发现其普遍具有延展性，并确定49个具有双井能量面及11个具结构相变的候选材料，为磁制冷和形状记忆应用提供了新方案。
2023-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic and magnetocaloric properties of melt-extracted Mn1.26Fe0.60P0.48Si0.52 microwires
采用熔体萃取法首次制备了Mn 1.26Fe 0.60P 0.48Si 0.52多晶微丝，并对其磁性和磁热性能进行了系统的研究。结构分析表明，所制备的纳米线为Fe 2 P型六方相，成分分布均匀。磁性测量表明，在142 K时，该微线发生了一次弱的一级磁相变。当磁场变化为5 T时，最大磁熵变为4.64Jkg-1 K-1。这些低成本的Mn1.26Fe0.60P0.48Si0.52微丝在液氮温度范围内的主动磁制冷是有前途的。
2021-09-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetocaloric effect of Fe47.5Ni37.5Mn15 bulk and nanoparticles: A cost-efficient alloy for room temperature magnetic refrigeration
本文研究低成本Fe47.5Ni37.5Mn15合金的室温磁热效应，块体材料冷却功率达297.68 J/kg，并探索激光烧蚀合成纳米颗粒以提升性能，但碳掺入导致其居里温度偏离室温，表明需优化合成方法。
2024-10-21 cond-mat.mtrl-sci
Impact of bicritical fluctuation on magnetocaloric phenomena in perovskite manganites
系统地研究了锰氧化物巨磁阻（CMR）材料R0.6Sr0.4MnO3（R=La-Gd）的磁热（MC）效应的变化。随着单电子带宽的减小，MC效应的温度分布，即，场致熵变由于其由竞争电荷轨道有序不稳定性促进的一阶性质而在铁磁转变温度以下表现出更陡的下降。对于这些邻近金属-绝缘体相边界的小带宽系统，熵变出现矩形轮廓，具有异常宽的温度范围和相当大的幅度。模型计算表明，在相竞争区域的波动增强有很强的影响，这种MC功能，这可以广泛地控制的化学成分。
2010-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-throughput direct measurement of magnetocaloric effect based on lock-in thermography technique
我们展示了一个高通量的磁热效应（MCE）的直接测量方法，通过锁定热成像（LIT）技术。这种方法能够系统地测量磁场和工作频率的温度变化引起的MCE的依赖性。与传统的绝热温度测量方法相比，这在更短的时间内完成。基于LIT的直接测量不存在任何可能的错误计算和使用热力学关系的间接测量所产生的误差。重要的是，LIT技术可以在不增加测量时间的情况下同时对多种材料进行MCE测量，从而实现MCE的高通量研究。将此方法应用于Gd，在调制场为1.0 T、调制频率为0.5 Hz、温度为300.5 $\pm$ 0.5 K时，得到了1.84 $\pm$ 0.11 K的MCE诱导温度变化，证明了LIT方法给出了定量结果。
2017-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced RCP and large inverse magnetocaloric effect of CoFe$_2$O$_4$ nanoparticles synthesized by auto-combustion method
本文研究溶胶–凝胶自燃烧法制备的 CFO 纳米颗粒，表征其结构与磁性，并通过 Maxwell 方法获得高 RCP 和巨大磁热温变，表明其适用于室温磁制冷与医疗领域。
2023-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Derivation of a non-stoichiometric 1/1 quasicrystal approximant from a stoichiometric 2/1 quasicrystal approximant and maximization of magnetocaloric effect
本文通过在Ga-Pt-Gd 2/1近似晶体中采用双异价元素替代降低e/a，衍生出宽成分稳定性的1/1近似晶体，将磁基态从旋量玻璃态转变为铁磁态，并显著增强磁热效应至-8.7 J/K mol-Gd。
2025-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$α$-$β$ and $β$-$γ$ phase boundaries of solid oxygen observed by adiabatic magnetocaloric effect
利用脉冲磁场绝热磁热效应（MCE）研究了固态氧的磁场-温度相图。由于场诱导的转变，在刚好低于$β$ - $γ$和$α$ - $β$相变温度时观察到相对大的温度降低和滞后。这些相界的磁场依赖性被获得为$T_\mathrm{βγ}(H)=43.8-1.55\times10^{-3}H^2$ K和$T_\mathrm{αβ}(H)=23.9-0.73\times10^{-3}H^2$ K。磁Clausius-Clapeyron方程定量地解释了$T_\mathrm{βγ}$对$H$的依赖性，但不能解释$T_\mathrm{αβ}$对$H$的依赖性.在$T_\mathrm{βγ}$的MCE曲线是典型的一级转变，而在$T_\mathrm{αβ}$的曲线似乎具有一级和二级转变的特征。我们讨论了$α$ - $β$相变的顺序，并提出了可能的原因。
2017-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effect of magnetocrystalline anisotropy on magnetocaloric properties of AlFe$_{2}$B$_{2}$ compound
本研究通过积分$M$--$H$曲线估算AlFe$_{2}$B$_{2}$的磁晶各向异性能，揭示单轴各向异性在居里温度以上仍有限，并解释其对磁热熵变曲线差异的影响。
2021-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect in some magnetic materials in alternating magnetic fields up to 22 Hz
对不同材料（Gd、Fe_（48）Rh_（52）、Ni_（43）Mn_（37.9）In_（12.1）Co_（7）和Ni_（2.07）Co_（0.09）Mn_（0.84）Ga）在频率f < 22 Hz、幅值Δ H = 6.2 kOe的交变磁场中的磁热效应进行了直接测量。Gd的MCE随磁场频率变化不大。在Ni43Mn37.9In12.1Co7 Heusler合金的顺磁-铁磁相变附近，观察到MCE随频率的轻微降低。在具有AFM-FM磁结构相变的材料（Fe 48 Rh 52、Ni 43 Mn 37.9 In 12.1 Co 7）中的弱交变场中，由于这些场中的相变的不可逆性，不可能获得对总体MCE的结构贡献。在磁结构相变附近，这些合金中的MCE仅具有磁性贡献，并且不显示出对磁场频率的显著依赖性。在Ni2.07Co0.09Mn0.84GaHeusler合金中，MCE在约20 Hz的频率处消失。结果表明，提高磁制冷机的循环频率是提高磁制冷机效率的有效途径之一。
2018-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric properties of V6 molecular magnet
本文从理论上研究了含6个钒离子的多钒酸盐分子磁体V6的磁热性质，其中钒离子带有量子自旋$S = 1/2$。这种结构的特点是存在两个弱相互作用的自旋三角形与全反铁磁耦合。该系统的属性描述使用精确的数值对角化方法应用于量子海森堡模型，并利用场系综形式主义。计算并讨论了磁熵和磁比热随温度和外加磁场的变化关系。磁热性能通过等温熵变和熵对磁场的导数来量化。一个有趣的行为的等温熵变的发现，具有高度的可调性的磁热效应与初始和最终的磁场值。
2019-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetic and universal magnetocaloric behavior of rare-earth substituted DyFe0.5Cr0.5O3
本文报道了稀土元素（R=Gd，Er和La）部分取代Dy位对混合金属氧化物DyFe_（0.5）Cr_（0.5）O_3的磁性能和磁热性能的影响。结构研究表明，稀土元素部分取代Dy位对晶体结构的影响很小。磁性和热容量的研究表明，在121 K附近观察到的DyFe0.5Cr0.5O3的磁性转变保持不变，稀土替代，而较低的磁性转变温度被抑制/增强磁性/非磁性替代。在所有这些化合物中，二级性质的磁性转变证实了由Arrott图。与DyFe_（0.5）Cr_（0.5）O_3相比，磁性稀土替代使磁熵变和相对冷却功率增大，而非磁性稀土替代使磁熵变和相对冷却功率减小。在所有这些化合物中，磁熵变遵循磁场的幂律依赖性和指数n的值指示在反铁磁状态下的铁磁关联的存在。一个唯象的通用主曲线也构造了所有的化合物通过归一化的熵变与重新标度的温度使用一个单一的参考温度。该主曲线还重申了这种混合金属氧化物中磁性相变的二级性质。
2017-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Rotating magnetocaloric effect in the ferromagnetic Weyl semi-metal Co$_{3}$Sn$_{2}$S$_{2}$
旋转磁热效应（RMCE）是近年来磁制冷技术的一个热点，它是通过在固定磁场中使各向异性磁热材料从一个方向旋转到另一个方向来实现制冷的。在这项工作中，我们报告的各向异性磁热性能的铁磁Weyl半金属Co $_{3}$ Sn $_{2}$ S $_{2}$的磁场$H\parallel c$轴和$H\parallel ab$平面的单晶。我们观察到一个显着的（$2$的因素）在两个方向上测量的磁热效应之间的差异。旋转磁热效应已被提取，通过采取不同的磁熵变（$ΔS_{M}$）在两个晶体学方向施加的领域。在对$ΔS_{M}$的标度分析中，重新标度的$ΔS_{M}(T,H)$与降低温度的$θ$曲线塌缩成单一的普适曲线，表明在174 K下从顺磁相到铁磁相的转变是二级转变。利用$ΔS_{M}$和相对冷却功率RCP的幂律关系，计算了$β$和$γ$的临界指数，与最近对该化合物\cite{Yan2018}的临界行为研究结果一致.
2019-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable spin reorientation transition and magnetocaloric effect in Sm0.7-xLaxSr0.3MnO3 series
我们报告的电阻率，磁和磁热性能在Sm0.7-xLaxSr0.3MnO3系列x= 0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.65，和0.7。所有化合物在T = Tc处显示出二级顺磁到铁磁转变，通过适当选择掺杂水平（x），T = Tc在83 K和373 K之间的任何地方都是可调的。当x= 0.1时，绝缘铁磁体在低于Tc时转变为铁磁金属，绝缘体-金属转变温度随x的增加而升高。磁化强度（M）表现出作为温度和掺杂水平的函数的有趣行为。除了x= 0.7的化合物外，所有化合物的场冷M（T）在远低于Tc的温度T* 处显示出尖点。当Tc随x的增加而单调增加时，T* 逐渐增加，在x= 0.6时达到最大值（T*= 137 K），此后迅速下降。结果表明，M（T）降低到T* 以下是由于Sm（4f）和Mn（3d）亚晶格之间的亚铁磁相互作用促进了Mn亚晶格的自旋重取向转变.在M（T）中观察到的异常特征对直流电阻率没有影响。从磁化等温线估计磁熵变（Δ Sm）。发现Δ Sm的符号从T* 以上的负值变为T* 以下的正值，表明正常磁热效应和逆磁热效应共存。Δ Sm几乎与组成无关（Δ H = 1特斯拉时，Δ Sm约为1.5 J/Kg K），x = 0.1-0.6时，制冷量在50 - 80 J/kg K之间。居里温度的可调谐性与几乎恒定的Δ Sm值以及高的制冷能力，使这一系列的化合物在很宽的温度范围内的磁制冷…
2012-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect and critical behavior near the paramagnetic to ferrimagnetic phase transition temperature in TbCo2-xFex
用直流磁化强度测量方法研究了TbCo_（2-x）Fe_x的磁热效应，在TbCo_（2-x）Fe_x中掺入Fe后，不仅磁转变温度被调至室温，而且磁热效应的工作温度范围从TbCo_（2-x）Fe_（0.1）的50 K提高到95 K。TbCo_（1.9）Fe_（0.1）的最大磁熵变（-ΔSM）为3.7 J kg ~（-1）K ~（-1），磁场变化为5 T时，TbCo_（1.9）Fe_（0.1）的磁熵变（-ΔSM）为3.7 J kg ~（-1）K ~（-1），是一种很有前途的室温磁制冷材料.随温度变化的中子衍射研究表明，结构相变（从立方相到菱面体相，随着温度的降低），这是与磁性相变和这些转变扩大Fe替代。为了研究顺磁到亚铁磁相变的性质，我们进行了临界指数研究。从临界指数的推导值，我们得出结论，TbCo 2属于3D海森堡类与短程相互作用，而Fe替代，它倾向于平均场与长程相互作用。临界指数的推导值代表了ΔSM依赖于场的唯象普适曲线，表明TbCo 2和TbCo 1. 9 Fe 0. 1属于两个不同的普适类。
2011-07-05 cond-mat.mtrl-sci
Insight into magnetocaloric properties of Mn2Nb molecular magnet by relaxation calorimetry: A comprehensive case study
本文报道了Mn2Nb分子磁体的磁卡效应，通过弛豫量热法与自洽基线方案计算其磁熵变，发现低温低场下的逆磁卡效应，并评估了其在Brayton和Ericsson制冷循环中的冷却效率。
2025-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetocaloric effect in {[Fe(pyrazole)$_4$]$_2$[Nb(CN)$_8$]$\cdot$4H$_2$O}$_n$ molecular magnet
报道了{[Fe（吡唑）$_4$ ] $_2$ [Nb（CN）$_8$ ] $\cdot$ 4 H $_2$ O} $_n$分子磁体的磁热效应。它的晶体结构为tetrahydroxyl 4 $_1$ /a空间群。该化合物在$T_\mathrm{c}\approx$ 8.3 K时表现出向长程磁有序态的相变。通过弛豫量热法测量确定了磁熵变$ΔS_\mathrm{M}$以及由于外加场变化$μ_0ΔH$ =0.1，0.2，0.5，1，2，5，9 T引起的绝热温度变化$ΔT_\mathrm{ad}$作为温度的函数。$μ_0ΔH=5$ T的$ΔS_\mathrm{M}$在10.3 K时的最大值为4.9 J mol $^{-1}$ K $^{-1}$（4.8 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$）。相应的最大值$ΔT_\mathrm{ad}$在8.9 K时为2.0 K。估计了表征$ΔS_\mathrm{M}$场依赖性的指数$n$的温度依赖性。它在转变温度下达到0.64的值，这与3D海森堡普适类一致。
2013-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reactive single-step hot-pressing and magnetocaloric performance of polycrystalline Fe$_2$Al$_{1.15-x}$B$_2$Ge$_x$Ga$_x$ ($x=0, 0.05$) MAB phases
本研究通过反应式单步热压制备近单相铁基MAB相磁热材料，Ge/Ga掺杂可调控其磁性能，提升磁热效应，该方法更易规模化，为室温低成本磁制冷应用提供了有潜力的材料方案。
2023-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetocaloric effect of CrI$_{3}$: A theoretical study
本文通过密度泛函计算、Heisenberg模型及Monte–Carlo模拟研究CrI$_{3}$的各向异性磁热效应，揭示难磁化平面负熵变源于各向异性磁化率与磁晶各向异性能的温度依赖。
2021-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Temperature, magnetic field, and pressure dependence of the crystal and magnetic structures of the magnetocaloric compound Mn1.1Fe0.9(P0.8Ge0.2)
用中子粉末衍射研究了磁热化合物Mn_（1.1）Fe_（0.9）（P_（0.8）Ge_（0.2））的晶体结构和磁结构随温度、外加磁场和压力的变化。数据显示，在探索的整个变量范围内，只观察到一种转变，这是顺磁相到铁磁相之间的磁性和结构转变（对于该成分，Tc~255 K）。过渡的结构部分与六方晶胞在a轴和b轴方向上的膨胀和c轴的收缩相关联，因为FM相形成，这源于层内金属-金属键合距离的增加。发现施加压力对FM相的形成具有不利影响，因为压力对抗晶格的膨胀，从而降低Tc。另一方面，施加磁场具有增强FM相位和增加Tc的预期效果。我们发现，所观察到的PM和FM相的温度/场/压力共存的实质性范围是由于样品中的成分变化。进行了原位高温衍射测量来探索这个问题，并揭示了在高温下共存的液相，这是这种变化的起源。我们表明，这一范围内的共存相可以大大减少适当的热处理，以提高样品的均匀性。
2009-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrasonic triggering of giant magnetocaloric effect in MnAs thin films
磁致伸缩薄膜的磁性能的机械控制提供了未开发的机会，采用表面波声学在这样一种方式，声学触发动态磁效应。磁各向异性的应变诱导调制可以起到高频变化的有效磁场的作用，导致纳米结构材料的电子和磁性的超声调谐，最终集成在半导体技术中。本文报道了利用声表面波在MnAs（100 nm）/GaAs（001）薄膜中引发磁热效应的可能性。在MnAs的磁结构相变过程中，在室温（0°C - 60°C）附近的区间内，超声波（170 MHz）被相位共存强烈衰减（高达150 dB/cm）。我们表明，巨磁热效应的MnAs是负责所观察到的现象。通过一个简单的滞弹性模型，我们描述了这样一个巨大的超声衰减的温度和外部磁场的依赖性。磁热效应的应变操纵可能是半导体技术中动态和静态热电子学和自旋电子学应用的另一条有趣的途径。
2012-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetocaloric effect and its implementation in critical behavior study of Mn4FeGe3-xSix intermetallic compounds
用直流磁化强度测量方法研究了Mn_4FeGe_（3-x）Six化合物的磁热效应。对于母体化合物Mn 4FeGe 3，顺磁性到铁磁性的转变温度TC高于室温（320 K），其最初保持恒定的小Si取代在Ge位点，然后随着Si浓度的增加而略微降低。在50 kOe的磁场变化下，TC处的磁熵发生了较大变化，x = 0、0.2、0.6和1个样本的典型值分别为5.9、6.5、5.9和4.4 J kg-1 K-1，以及宽的工作温度范围和可忽略的滞后使得Mn 4FeGe 3-xSix系列是一种很有前途的室温磁制冷材料。Mn_4Fe_（Ge_（3-x）Six）系列发生了二级磁相变。提出了磁熵变的场依赖性，并将其应用于临界指数的推导。临界行为研究表明，x = 0和0.2样品的磁相互作用在TC以下和TC以上有两种不同的行为。在TC以下，它遵循具有长程磁相互作用的平均场论，而在TC以上，它遵循具有短程或局域磁相互作用的海森堡三维模型。x = 0.6和1样品的磁交换相互作用遵循平均场论。
2013-04-09 cond-mat.mtrl-sci
A study on rare-earth Laves phases for magnetocaloric liquefaction of hydrogen
我们正在见证一个向可再生能源驱动的社会的巨大转变，以实现日益严格的气候目标。氢作为一种能源载体，将在建设气候中立社会中发挥关键作用。虽然液氢是氢的储存和运输所必需的，但传统的基于焦耳-托马斯效应的方法制备氢的成本很高。磁热氢液化作为一种潜在的更有效的新兴技术，是一个“游戏规则改变者”。在这项工作中，我们研究了稀土基Laves相${\rm R}Al_2$和${\rm R}Ni_2$的磁热氢液化。我们已经注意到一个未解决的特征，即二阶磁热材料的磁热效应可以在氢沸点附近变得“巨大”。这一特点表明，强相关性，下至氢的沸点，磁热效应的三个重要量：最大磁熵变$ΔS_{m}^{max}$，最大绝热温度变化$ΔT_{ad}^{max}$，居里温度$T_C$。通过全面的文献综述，我们解释了稀土金属间化合物系列的相关性为两个趋势：（1）$ΔS_{m}^{max}$随着$T_C$的减少而增加;（2）$ΔT_{ad}^{max}$在室温附近随着$T_C$的减少而减少，但在低温下增加。此外，我们已经开发了一个平均场的方法来描述这两个趋势的理论。本工作揭示的$ΔS_{m}^{max}$和$ΔT_{ad}^{max}$对$T_C$的依赖性有助于我们快速预测稀土基化合物的磁热性能，指导材料设计，加速氢液化磁热材料的发现。
2022-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic, thermal, and magnetocaloric properties of the holmium trialuminide HoAl$_{3}$ with polytypic phases
我们研究了具有两种不同晶体结构的HoAl金属间化合物$_{3}$的磁性、热性能和磁热性能。在室温平衡下，HoAl $_{3}$在Neel温度$T^{\rm tri}_{\rm N} =$ 9.8 K发生反铁磁（AFM）相变.该化合物的原子力显微镜有序性对磁场很强，即使在0-50 kOe的磁场变化下也发现逆磁热效应（MCE）。采用快速凝固法制备的高压立方相HoAl 3在低于$T^{\rm cub}_{\rm N} =$ 15 K时具有反铁磁有序性。磁性和比热测量表明，这种长程原子力显微镜状态随着温度的降低而变得不稳定，然后在低于自旋冻结温度$T_{\rm f} =$ 11 K时被磁性玻璃态所取代。磁状态的连续变化导致MCE在低温下具有复杂的温度和场依赖性。
2022-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant magnetocaloric effect and hysteresis loss in Mn$_x$Fe$_{2-x}$P$_{0.5}$Si$_{0.5}$ ($x$ = 0.7-1.2) microwires at ambient temperatures
本研究针对室温磁热微丝研发难题，通过熔体提取结合热处理与组分调控，制备出Mn$_x$Fe$_{2-x}$P$_{0.5}$Si$_{0.5}$微丝，实现室温附近可调控巨磁热效应，为新型磁热微丝设计提供新路径。
2023-12-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic and magnetotransport behavior of RFe5Al7 (R= Gd and Dy): Observation of re-entrant inverse-magnetocaloric phenomenon and asymmetric magnetoresistance behavior
我们比较和对比的Gd和Dy的稀土（R）系列RFe 5Al 7，在ThMn 12结构，已知的顺序反铁磁结晶成员的磁性，磁热和磁阻性能。在其他观察中，我们想强调以下新发现：（i）Dy化合物的等温熵变（Δ S）与温度（T）的关系存在多重符号交叉;除了在双磁子晶格系统中已知的磁补偿点处的零Δ S之外，在低温下还存在附加的符号交叉，就好像存在一种重入逆磁热现象。在磁阻数据中也可以观察到相应的符号反转。(ii)磁阻与磁场的关系曲线被发现是高度不对称的，对于两种化合物，磁场（H）的方向反转远低于TN，类似于已知的反铁磁隧道结。我们将这些归因于T和H引起的R和Fe磁矩自旋取向的微妙变化。
2015-06-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
