Tailoring magnetic and magnetocaloric properties of martensitic transitions in ferromagnetic Heusler alloys
Ni $_{50}$ Mn $_{34}$ In $_{16}$在250 K附近发生马氏体相变，表现出场致逆马氏体相变和显著的磁热效应。我们用少量的Ga代替等电子的In，通过改变马氏体相变温度来将这些技术上重要的性质带到接近室温。
2007-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Role of Fe substitution on the anomalous magnetocaloric and magnetoresistance behavior in Tb(Ni1-xFex)2 compounds
我们报告的磁性，磁热和磁电阻的结果在Tb（Ni 1-xFex）2化合物与x=0，0.025和0.05。Fe取代导致的有序温度从36 K x=0到124 K x=0.05的增加。与TbNi 2中看到的单个尖锐MCE峰相反，Fe取代的化合物的MCE峰相当宽。我们把这种反常的MCE行为归因于Fe取代引起的Tb矩的随机化。磁性和磁阻的结果似乎证实了这一命题。本研究还表明，在本化合物中观察到的异常磁热和磁电阻行为类似于Ho（Ni，Fe）2化合物。
2006-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect in R2Ti3Ge4 (R = Gd, Tb and Er) Compounds
本文研究了多晶R_2Ti_3Ge_4（R = Gd，Tb，Er）化合物（正交晶系，Sm_5Ge_4型，空间群Pnma）在1.8 ~ 300 K温度范围内不同外加磁场下的热容。具有磁性镧系元素的化合物显示出有趣的低场磁性，可能存在竞争性的反铁磁和铁磁相互作用。这些化合物的磁热效应估计从依赖于场的热容数据。磁熵变和绝热温度变化在附近的磁性转变被发现是显着的。
2007-12-07 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
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
Magnetic and Magnetocaloric Study of the Ferromagnetically Coupled GdF3: The Best Cryogenic Magnetic Coolant Ever
测量了GdF 3的磁化率和等温磁化强度，并计算了9 T以下的等温熵变。结合大的各向同性自旋的Gd 3+，致密的结构和弱的铁磁相互作用，一个非常大的-（Δ）Sm的GdF 3被观察到高达528 mJ cm-3 K-1（Δ）H = 9 T，证明自己是最好的低温磁冷却剂。
2015-01-17 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
Giant magnetocaloric effect driven by first-order magneto-structural transition in cosubstituted Ni-Mn-Sb Heusler compounds: predictions from \textit{Ab initio} and Monte Carlo calculations
利用密度泛函理论和热力学模型[Physical Review B 86，134418（2012）]，在本文中，我们提供了一种方法来系统地筛选给定Heusler家族的化合物，以预测可以产生由一级磁结构转变驱动的巨磁热效应的化合物。我们将这种方法应用到两个Heusler系列Ni $_{2-x}$ Fe $_{x}$ Mn $_{1+z-y}$ Cu $_{y}$ Sb $_{1-z}$和Ni $_{2-x}$ Co $_{x}$ Mn $_{1+z-y}$ Cu $_{y}$ Sb $_{1-z}$，通过在Ni和Mn位点的共取代获得。我们预测了四个新的化合物，有潜力实现目标性能。我们的热力学参数的计算，相关的磁热应用程序，表明在预测的cosubstituted化合物的参数的改善可以是大的四倍相比，非化学计量的Ni-Mn-Sb和衍生的化合物在Ni网站，磁热效应已被实验观察到的单取代。这项工作建立了一个协议，以选择新的化合物，可以表现出大的磁热效应，并证明cosubstitution作为一种途径，更灵活的调谐器，以实现的结果，比现有的。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetocaloric effect in Gd2NiMnO6 and Gd2CoMnO6 ferromagnetic insulators
通过磁容量和热容测量研究了双钙钛矿结构Gd_2NiMnO_6（GNMO）和Gd_2CoMnO_6（GCMO）样品的磁热效应。在GNMO（GCMO）中，在~130 K（~112 K）观察到铁磁有序，而在T < 20 K时，Gd交换相互作用似乎占主导地位。在GCMO中，在低于50 K时，观察到3d-4f交换作用引起的反铁磁行为。在低温下，当磁场变化为7 T时，GNMO（GCMO）的最大熵（-ΔSM）和绝热温变分别为35.5 J Kg-1 K-1（~24 J Kg-1 K-1）和10.5 K（6.5 K）.无磁滞和热滞以及它们的绝缘性质使它们在低温磁制冷方面有希望。
2015-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Sm0.6-xLaxSr0.4MnO3 due to 4f-3d exchange interaction
本文报道了Sm0.6-xLaxSr0.4MnO3（x = 0-0.6）的磁性和磁热性质。磁化强度在TC附近迅速增加，在T*<<TC处出现反常峰，分别产生正磁热效应和逆磁热效应。当TC随x的增加而增加时（TC=118 K（x=0）和TC=363 K（x=0.6）），T* 从30 K（x=0）增加到120 K（x=0.4），然后减小到105 K（x=0.5）。当ΔH= 5 T时，\DeltaSm在10 K时达到+1.07 Jkg-1 K-1，在x=0.4的TC附近达到-4 Jkg-1 K-1。反MCE归因于Sm-4f和Mn-3d磁矩之间的反铁磁耦合。
2011-07-16 cond-mat.mtrl-sci
Landau-Lifshitz-Bloch simulations of the magnetocaloric effect in continuous ferromagnetic-paramagnetic transitions
Universidad de Valladolid（巴利亚多利德大学）；ICMSE-CSIC, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学凝聚态物质物理多学科能源科学单元（ICMSE-CSIC））；Universidad de Salamanca（萨拉曼卡大学）
基于Landau-Lifshitz-Bloch方程研究铁磁材料在居里转变附近的磁卡效应，通过微磁学模拟分析复杂微结构材料的性能。
2025-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric particles of the Laves phase compound HoAl2 prepared by electrode induction melting gas atomization
将磁热材料加工成磁制冷剂颗粒是研制高性能磁制冷机的关键。在这里，我们成功地稳定生产磁热颗粒的有前途的材料HoAl 2的一种新设计的方法的基础上电极感应熔化气体雾化过程。颗粒尺寸范围为亚毫米量级，适用于实际制冷系统。具有较少污染的所得颗粒具有良好的形态学、磁性和磁热性质：（i）几乎球形形状，具有很少的内部孔，（ii）在30 K附近的急剧铁磁转变，以及（iii）与本体对应物相当的大磁热效应。这些特征表明HoAl $_{2}$气体雾化颗粒具有用作磁制冷剂的潜力。该方法不仅适用于HoAl 2，也适用于其它高熔点脆性磁热材料，为氢液化磁制冷机的研制提供了条件。
2022-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic structure of the magnetocaloric compound AlFe2B2
用X射线衍射、中子衍射和电子结构计算相结合的方法研究了AlFe_2B_2的晶体结构和磁结构。通过磁化强度测量研究了磁性和磁热性能。使用高温合成和随后的热处理来生产样品。该化合物在正交晶系Cmmm中结晶，并且在285 K下通过二级相变铁磁有序。在低于磁性转变的温度下，磁矩沿结晶学$a$轴排列。在0 ~ 800 kA/m范围内，磁熵变为-1.3 J/Kkg。
2016-01-08 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
First order magneto-structural transition and magnetocaloric effect in MnNiGe$_{0.9}$Ga$_{0.1}$
通过X射线粉末衍射和磁化强度测量研究了MnNiGe $_{0.1}$ $_{0.9}$ Ga的一级磁结构转变（$T_t\simeq95$ K）和磁热效应.随温度变化的X射线衍射测量结果表明，磁结构的转变仍然不完全下降到23 K，导致在低温下的反铁磁和铁磁相共存。在23 K时，高温Ni $_2$ In型六方铁磁相和低温TiNiSi型正交反铁磁相的比例分别为$\sim 40\%$和$\sim 60\%$.铁磁相分数随磁场的增加而增加，在磁场冷却条件下，当升温时，铁磁相分数处于非平衡态，并产生弱的重入相变。它显示了一个大的逆磁热效应的磁结构转变和传统的磁热效应的第二阶顺磁铁磁转变。发现表征磁制冷剂材料的性能的相对冷却功率与其他报道的磁热合金相比相当高。
2017-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Correlation between magnetism and magnetocaloric effect in RCo2-based Laves phase compounds
利用巡游电子变磁性（IEM）研究了RCo_2（R=Er，Ho和Dy）化合物在有序化温度下的一级磁转变。Co亚晶格磁性的内在不稳定性是导致IEM发生的原因，IEM导致了有趣的磁性和相关性质。系统研究了RCo_2基化合物的磁性能和磁热性能的变化，结果表明，磁体积效应在决定这些化合物的磁转变性质和磁热效应（MCE）方面起着决定性的作用。结果发现，由于磁体积效应所产生的自旋波动降低了这些化合物中IEM的强度，从而导致MCE的降低。大多数在Co位的取代被发现会导致一个积极的磁体积效应，导致初始的有序温度的增加。另一方面，施加压力会由于负磁体积效应而导致有序化温度降低。本文对RCo_2化合物在不同取代基和外加压力下的磁性能和磁热性能进行了比较研究。使用朗道理论对磁化数据的分析表明，朗道系数（B）和MCE之间存在很强的相关性。磁转变的顺序和MCE值的变化似乎支持最近提出的模型Khmelevskyi和Mohn的发生IEM在RCo 2化合物。
2006-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-low Hysteresis in Giant Magnetocaloric Mn1-xVxFe(P,Si,B) Compounds
MnFe（P，Si，B）系统中较大的热滞后阻碍了热交换速率，从而限制了高频磁热应用。在Mn_（1-x）Fe_（0.95）P_（0.593）Si_（0.33）B_（0.077）和Mn_（1-x）Fe_（0.95）P_（0.563）Si_（0.36）B_（0.077）合金中，V取代Mn可降低合金的热滞后，这是由于降低了合金的潜热所致。引入V增加了场致转变温度偏移和每分子式单位的磁矩。因此，在不损失巨磁热效应的情况下获得热滞后的减小。结果表明，该合金具有超低的磁滞回线（0.7 K）和2.3 K的绝热温变，有望成为商用永磁体磁制冷机的候选材料。
2018-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling potential candidates for rare-earth-free permanent magnet and magnetocaloric effect applications: a high throughput screening in Fe-N alloys
该研究通过高通量密度泛函理论计算，在Fe-N合金中筛选出49个铁磁案例，其中15种为潜在永磁体（含1种硬磁、14种半硬磁）、40种为潜在巨磁热效应材料，填补了应用空白，为无稀土永磁和磁热应用提供候选。
2025-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Heat capacity and magnetocaloric effect in polycrystalline Gd1-xSmxMn2Si2
我们报告的磁热效应的等温磁熵变以及绝热温度变化，计算使用的热容数据。利用零场热容数据，估算了磁场对热容的贡献。这些化合物的磁结构的基础上解释了磁热行为的变化。还计算了这些化合物的制冷剂容量。
2006-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Nature of glassy magnetic state in magnetocaloric materials Dy5Pd2-xNix (x = 0 and 1) and universal scaling analysis of R5Pd2 (R = Tb, Dy and Er)
本文对Dy5Pd2和Dy5PdNi的磁性和磁热性质进行了系统的研究。我们对这些化合物的研究表明，它们表现出复杂的磁性行为，同时存在玻璃状磁性相。此外，在这些化合物的二级和一级相变，这是通过Arrott图和朗道参数分析验证。AC磁化率随着时间的依赖磁化强度的研究证实了存在的双簇玻璃状冻结在Dy5Pd2和Dy5PdNi。这些化合物显示出显着的等温熵变和相对冷却功率的值，这些值随着Ni的替代而增加。除了传统的磁热效应，在这些化合物中，注意到逆磁热效应，这可能是由于复杂的非平衡磁状态的存在而产生的。与这些化合物一起，构建了涉及R_5Pd_2家族的另外两个成员，即Er_5Pd_2和Tb_5Pd_2的通用特征曲线。主曲线证实了在这些化合物中存在二级和一级磁相变，这与我们的Arrott图和Landau参数分析的结果类似。此外，磁熵变遵循幂律，所获得的指数值表明在这些化合物中存在混合磁相互作用。
2018-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Ni-Mn-Sn alloys
顺磁材料的磁热效应（MCE）已被广泛应用于通过等温施加磁场并将其消除来获得非常低的温度。这种效应也可以通过使用最近发现的巨型MCE材料用于室温制冷。在这封信中，我们报告了一个相反的情况下，在镍锰锡合金，即施加一个磁场电磁，而不是删除它，导致样品冷却。已知这发生在一些金属间化合物中，对于这些金属间化合物，当施加场时可以诱导适度的熵增加，从而引起逆磁热效应。然而，一些铁磁Ni-Mn-Sn合金的熵变与巨MCE材料的熵变一样大，但符号相反。巨逆MCE起源于马氏体相变，该相变由于晶格参数的变化而修改磁交换相互作用。
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultralow-Cost magnetocaloric compound for Cryogenic Cooling
该研究提出超低成本离子型磁热化合物FeCl$_2$作为氢液化候选材料，其在20 K附近展现出显著磁熵变和绝热温度变化，性能超越多数轻稀土基化合物，为工业规模生产提供了实用前景。
2025-11-04 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
Review paper: Magnetocaloric effects in RTX intermetallic compounds (R = Gd~Tm, T = Fe~Cu and Pd, X = Al and Si)
三元金属间化合物RTX（R =稀土，T =过渡金属，X = p-区金属）由于其有趣的物理性质在过去几十年中得到了广泛的研究。近年来，这类化合物的磁热效应，特别是重稀土化合物的磁热效应，因其在低温磁制冷方面的潜在应用而受到广泛关注。本文综述了近年来研究较多的R = Gd~Tm，T = Fe~Cu和Pd的RTSi和RTAl体系的MCE。研究发现，这些RTX化合物具有不同的晶体结构和磁性，从而导致不同的MCE。不仅在典型的铁磁材料中，而且在反铁磁材料中也观察到了大的MCE。详细研究了RTX化合物的磁性能，探讨了RTX化合物中大MCE的物理机制。特别是ErFeSi、HoCuSi、HoCuAl等RTX化合物在低磁场变化下表现出较大的可逆MCE，有望成为低温磁制冷材料。
2015-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Competing ferromagnetic and antiferromagnetic interactions drive the magnetocaloric tunability in Gd55Co30NixAl15-x microwires
以Gd 55 Co 30 NixAl 15-x（x = 10，5和0）非晶微丝为模型系统，研究了多种磁相互作用对Gd合金微丝系统磁性和磁热行为的影响。我们的研究表明，除了RKKY铁磁（FM）相互作用（Gd-Gd），反铁磁（AFM）相互作用（Gd-Co，Gd-Ni）共存，并有助于系统的磁和磁热响应。Al元素对FM Gd-Gd相互作用的稀释作用是导致居里温度（TC）降低的原因，而饱和磁化强度（MS）的增加则源于AFM Gd-Ni相互作用的降低。一个彻底的分析表明，临界指数的AFM相互作用的存在下，阻碍了系统表现出远距离FM低于TC的顺序。调整这些相互作用，以保持大的制冷剂容量（RC），同时调整TC在很宽的温度范围内，这是理想的主动磁制冷。
2021-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Heterogeneous nucleation and heat flux avalanches in La(Fe,Si)$_{13}$ magnetocaloric compounds near the critical point
采用低速量热法研究了LaFe $_{11.41}$ Mn $_{0.30}$ Si $_{1.29}$ -H $_{1.65}$磁热化合物的相变动力学。以1 mK/s扫描表明，其一级相变是由多次热流雪崩引起的。当非常接近临界点时，与雪崩相关的阶梯状不连续行为被平滑，热滞后消失。该结果通过磁阻测量得到证实，并且允许测量零场磁滞（$ΔT_{hyst}$ = 0.37 K）和临界场（H $_c$ = 1.19 T）的精确值。热流雪崩的数量和大小随磁场的变化而变化，表明相之间的本征能垒与样品的微结构无序之间的相互作用。
2016-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Gas-atomized particles of giant magnetocaloric compound HoB2 for magnetic hydrogen liquefiers
将磁热材料加工成球形是发展高性能磁制冷系统的重要问题之一。在本研究中，我们实现了通过无坩埚气体雾化工艺制备巨磁热化合物HoB 2的球形颗粒，尽管其高熔点为2350 ℃。粒度分布范围为100 - 710微米，中心为212-355微米，最高产率为总熔化电极的14-20wt%，适用于磁制冷系统。大多数所得颗粒大多为球形，在加工过程中没有污染，同时在表面和内部观察到独特的微观结构。在15.5 K下，当磁场变化为5 T时，这些球形粒子表现出明显的磁转变和0.34 J cm^{-3} K^{-1}的巨大磁熵变。高球形度和高磁热性能表明HoB 2气体雾化颗粒具有良好的磁制冷剂的潜力，用于磁制冷机用于氢液化。
2022-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties and magnetocaloric effects in NaZn13-type La(Fe, Al)13-based compounds
本文综述了原子替代、磁场和温度对LaFe_（13-x）Al_x化合物磁性和磁热性能影响的研究进展。随着铝含量的增加，化合物依次呈现出反铁磁态（AFM）、铁磁态（FM）和微磁态。此外，用Si代替Al，Co代替Fe，稀土元素R代替La，或者在间隙原子中引入C或H原子，可以使LaFe_（13-x）Al_x的AFM耦合转变为FM耦合。然而，低掺杂水平导致FM团簇嵌入AFM基质中，并且所得到的化合物可以在适当的外加电场下经历首先AFM-FM然后在加热时经历FM-AFM相变，在转变温度附近具有显著的磁弛豫。通过选择合适的Co、C或H含量，可以使LaFe_（13-x）Al_x的居里温度向室温移动，并在转变温度附近获得较强的磁热效应。例如，对于LaFe_（11.5）Al_（1.5）C_（0.2）H_（1.0）化合物，在室温附近，当磁场变化为0-5 T时，最大熵变达到13.8 J/kg K。它比Gd高42%，因此，该化合物是一种有前途的室温磁制冷剂。
2012-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Complex ferromagnetic state and magnetocaloric effect in single crystalline Nd_{0.7}Sr_{0.3}MnO_{3}
通过测量磁场诱导的绝热温度变化研究了Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}单晶的磁热效应。为了理解这种不寻常的磁热效应，我们调用报告的{55}^Mn自旋回波核磁共振，电子磁共振和偏振拉曼散射测量Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}。我们发现，这种效果是一种表现形式的双交换机制和相关性之间的竞争所产生的耦合自旋和晶格的自由度，从而导致在一个复杂的铁磁状态。研究了Nd_{0.7} Sr_{0.3} MnO_{3}在居里温度附近的临界行为，研究了耦合自由度的影响.我们发现，在低场的一个复杂的行为，其中的过渡的顺序不能被固定，并在高场的二阶行为。
2007-06-12 cond-mat.mtrl-sci
The magnetocaloric and barocaloric effects in Gd5Si2Ge2 compound
从实验和理论上研究了Gd_5Si_2Ge_2化合物的热效应。一级相变对磁场和压力都很敏感。结果表明，磁场和压力对相变的影响是等效的。理论分析还表明，在一定的居里温度下，无论外加磁场还是压力，总熵变几乎是确定的。在理论分析的基础上，通过实验得到了磁场和静水压力同时作用下的熵变。Gd_5Si_2Ge_2化合物的熵变曲线明显加宽，制冷量从284.7 J/kg提高到447.0 J/kg。此外，在磁制冷技术中所需的磁场可以通过施加静水压力来减小。
2011-10-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic, magnetocaloric and transport properties of HoRuSi compound
本文研究了多晶HoRuSi的磁性、热学、磁热和输运性质。发现该化合物在T1=18 K和T2=8 K时发生了磁转变。磁化强度数据表明，铁磁有序是占主导地位的在该化合物。由M-H-T数据估算了磁热效应，在50 kOe磁场下，磁热效应的-ΔSM为12.8 J/kg K，与同温区的某些潜在制冷材料相当。
2013-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cs2NaAl1-xCrxF6: A family of compounds presenting magnetocaloric effect
本文研究了掺铬钾长石Cs $_2$ NaAl $_{1-x}$ Cr $_x$ F $_6$（x = 0.01和0.62）单晶的磁热效应。我们的磁化强度和热容量数据显示磁热势与石榴石、钙钛矿和其他氟化物的磁热势相当，分别产生0.5 J/kg $\cdot$ K（x = 0.01）和11 J/kg $\cdot$ K（x = 0.62）的磁熵变，以及4 K和8 K的相应绝热温度变化。这些值是在3 K左右的温度下，磁场变化为5 T时的值。一个明确的肖特基异常低于10 K，这变得更加明显时，施加外部磁场，观察和相关的Cr $^{3+}$能级的分裂。这些结果暗示了在低温制冷中具有潜在广泛用途的新材料家族。
2014-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the metamagnetic transition in the (Co,Fe)MnP system for magnetocaloric purposes
用磁性测量和直接Δ Tad测量表征了（Co，Fe）MnP磷化物反铁磁-铁磁转变时的逆磁热效应。在室温下，对于中间场变化（Δ B = 1 T），Co0.53Fe0.47MNP的熵变为1.5 Jkg-1K-1，绝热温度变化为0.6 K。有几种方法被用来控制的变磁过渡特性，在每一种情况下，一个奇特的分裂的反铁磁到铁磁过渡观察。
2013-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic magnetocaloric effect in all-ferromagnetic (La0.7Sr0.3MnO3/SrRuO3) superlattices
我们利用La0.7Sr0.3MnO3/SrRuO 3超晶格中的磁层间耦合来实现逆磁熵变和常规磁熵变之间的交叉。我们的数据揭示了由于超晶格的磁各向异性，磁热效应的强各向异性性质。因此，由可用于改变磁结构以及磁各向异性的铁磁材料构建的人造超晶格也可用于调节磁热性质，这可能为磁制冷应用开辟建设性的方法。
2010-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-fluctuations drive the inverse magnetocaloric effect in Mn5Si3
对反铁磁化合物Mn5Si3单晶进行了非弹性中子散射测量，以研究自旋动力学与磁热力学性质之间的关系。结果表明，在该化合物的两个稳定的反铁磁相中，高温相具有不寻常的磁激发谱，其中传播自旋波和扩散自旋涨落共存。此外，证明了Mn5Si3的逆磁热效应，即绝热磁化冷却，与场致自旋涨落有关。
2018-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic ground state, critical analysis of magnetization, and large magnetocaloric effect in the ferromagnetically coupled kagome lattice YCa$_3$(MnO)$_3$(BO$_3$)$_4$
研究结合实验与密度泛函计算，揭示 kagome 晶格 YCa$_3$(MnO)$_3$(BO$_3$)$_4$ 的阻挫磁性、低温二级铁磁相变及优异磁热性能。
2025-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocrystalline Anisotropy and Magnetocaloric Effect Studies on the Room-temperature 2D Ferromagnetic Cr$_4$Te$_5$
通过对层状铁磁Cr-$_4$-Te-$_5$单晶的磁化等温线进行临界行为分析，对层状铁磁Cr-$_4$-Te-$_5$单晶的磁各向异性和磁热效应进行了深入的研究.通过修正的Arrott图确定了居里温度为$T_C \approx 340.73(4)$ K的临界指数$β$ =0.485（3）、$γ$ =1.202（5）和$δ$ =3.52（3）。我们观察到一个大的磁晶各向异性KPDMATHABMS =330 kJ/ $m^3$在3 K，随着温度的升高而逐渐降低。当磁场平行于$\it{ab}$面时，在$T_C$附近，最大熵变$ΔS_{M}^{max}$和相对冷却功率RCP分别为2.77 $J/kg-K$和88.29 $J/kg$.重新标度的$ΔS_M (T, H)$数据测量在不同的温度和领域崩溃成一个单一的通用曲线，确认在这个系统中的二级磁转变。通过重整化群理论分析，我们发现自旋耦合是3D海森堡型的$\{d:n\}=\{3:3\}$，长程交换作用衰减为$J (r) = r^{-(d+σ)}= r^{-4.71}$ .
2022-09-18 cond-mat.mtrl-sci
From Complex Magnetic Ground States to Magnetocaloric Effects: A Review of Rare Earth R$_2$In Intermetallic Compounds
综述了稀有金属R₂In合金化合物的磁基态和磁卡效应，分析了其结构相变及磁性调控机制，指导低温应用设计。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
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
Magnetocaloric effect in the intermetallic compound DyNi
对DyNi多晶样品进行了磁性和热容量的测量，DyNi多晶样品的晶型为正交晶系的FeB结构（空间群为Pnma）。该化合物具有铁磁性，居里温度为59 K。低温下的磁化场等温线显示出变磁转变的阶梯状行为特征。测量了在不同外加磁场下的等温磁熵变和绝热温度变化。在60 kOe的磁场下，熵变和温度变化的最大值分别为19 Jkg ~（-1）K ~（-1）和4.5 K。该化合物在低场下具有非共线的磁结构，其大的磁热效应归因于场诱导自旋翻转的变磁性。
2005-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic phase transition and magnetocaloric effect in PrCo9Si4 and NdCo9Si4
PrCo_9Si_4和NdCo_9Si_4在24K附近具有一级铁磁相变。我们对该化合物进行了进一步表征，通过在低温下在磁场存在下的磁化强度、热容和电阻率测量，特别是探测磁热效应和磁阻。发现化合物在低温下表现出相当适度的磁热效应，在居里温度处达到峰值，跟踪磁电阻的行为。磁转变的性质似乎不是一阶的。
2007-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A coupling of martensitic and metamagnetic transitions with collective magneto-volume and table-like magnetocaloric effects
MnNi_（0.8）Fe_（0.2）Ge合金中存在一级顺磁-感应铁磁马氏体相变和二级反铁磁-铁磁变磁相变的耦合。基于这种耦合，由马氏体相变驱动的磁体积效应和由连续的磁相变产生的桌状磁热效应共同出现。利用磁体积效应，测定了体积膨胀马氏体相变的内压应力为350 MPa。磁热效应具有很宽的工作温度范围（室温附近为26 K），表现出很小的磁滞损耗（5 J/kg）和很大的净制冷量（157 J/kg）。
2014-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Review of magnetic properties and magnetocaloric effect in the intermetallic compounds of rare earth with low boiling point metal(s)
近二十年来，稀土金属间化合物的磁热效应（MCE）得到了广泛的研究，这不仅是因为稀土金属间化合物在磁制冷方面的潜在应用，也是为了更好地理解材料的基本问题。本文综述了近年来我们在稀土与低沸点金属（Zn、Mg、Cd）二元或三元金属间化合物的磁性和磁膨胀效应方面的研究进展。它们中的一些表现出有前途的MCE性能，这使得它们在低温磁制冷方面也很有吸引力。对这些化合物的磁转变特征、大MCE的来源以及潜在的应用进行了深入的讨论。此外，还对四元稀土镍硼碳化物RENi_2B_2C超导体的磁性能和磁热性能作了简要评述。
2015-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A matter of performance & criticality: a review of rare-earth-based magnetocaloric intermetallic compounds for hydrogen liquefaction
针对磁热氢液化领域磁热材料“高性能与低资源关键性难以兼得”的两难，该综述梳理不同稀土基磁热金属间化合物的特性，研究低温对磁热性能的影响并总结破局路径。
2024-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Giant magnetocaloric effect from reverse martensitic transformation in Ni-Mn-Ga-Cu ferromagnetic shape memory alloys
为了在室温附近产生巨磁热效应（GMCE），在首次此类研究中，铁磁记忆合金（FSMA）的奥氏体相变温度（As）被微调到铁磁居里温度（TC），Ni50Mn18.5Cu6.5Ga25合金在逆马氏体相变过程中获得了δ-SM =-81.75 J/Kg-K的大GMCE（加热循环），在302.5 K下磁场变化为9 T。在Ni_（50）Mn_（25-x）Cu_xGa_（25）（0< x < 7.0）基FSMA中通过Cu替代实现了As与TC的微调。这些合金的表征进行了使用光学和扫描电子显微镜，X射线衍射（XRD），差示扫描量热法（DSC）和直流磁化测量。在化学计量比Heusler型Ni_2MnGa中加入Cu可提高马氏体相变温度，降低相变温度。同时，DSM随着Cu的添加而增加，并在6.5at. % Cu，TC和As之间存在虚拟重叠。在302.5K温度下，9 T磁场变化的加热循环中也获得了327.01J/Kg的最大制冷量（RCP）。对于相同的6.5 at.，冷却循环测量的相应值（在正转变期间测量）分别为30.4 J/Kg-K和123.52 J/Kg。% Cu样品和相同的热磁条件。
2015-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetoelastic coupling descriptor for high-throughput ab initio search of magnetocaloric materials
University of Nebraska at Kearney（内布拉斯加大学基尼分校）；University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）
该研究基于朗道相变理论构建磁弹性耦合描述符，经评估已知磁热材料后，通过高通量从头计算筛选发现Mn₃Ge和Mn₃Sb的L1₂立方相是潜在强磁热材料。
2026-08-13 cond-mat.mtrl-sci
On the inverse and conventional magnetocaloric effects in MnRhAs single crystals
我们报告的磁性和磁热性能的MnRhAs单晶。三元砷化物表现出相当复杂的磁行为。Tt ~ 158 K时发生反铁磁（AFI）到铁磁（F）的一级变磁型转变，Tt ~196 K时发生铁磁（F）到反铁磁（AFII）的二级变磁型转变，T > TN = 238 K时发生顺磁型转变。利用麦克斯韦关系式和Clausius-Clapeyron方程计算了磁熵变。这两种方法进行了比较和讨论。MnRhAs中的AFI-F转变引起了有趣的高水平的负磁热效应。磁场变化0-1 T时，最大磁熵变约为3 J/kg K。对于足够高的磁场，可以覆盖低于158 K的磁热工作温度范围。F-AFII转变伴随着相对适度的MCE（在TC = 196 K下，对于5 T为-2.3 J/kg K），但它改善了工作温度范围以及磁热性质。MnRhAs单晶化合物可提供约900 J/kg的最小估计制冷剂容量
2016-10-06 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 couplings and magnetocaloric effect in the GdTX (T=Sc, Ti, Co, Fe; X=Si, Ge) compounds
计算了GdTX（T=Sc，Ti，Co，Fe; X=Si，Ge）化合物的磁热效应（MCE）随温度和外加磁场的变化.为此，我们使用密度泛函理论的方法来计算Gd $^{3+}$离子之间的交换耦合相互作用的每个化合物。我们考虑了一个简化的磁哈密顿量和分析的依赖关系的交换耦合的过渡金属T，p-区元素X，和晶体结构（CeFeSi型或CeScSi型）。最显着的效果是观察到的替代Ti $\to$ Sc或Fe $\to$ Co，其中有一个相关的变化，在3d水平的电子数的奇偶校验。这些替换导致对磁耦合的反铁磁贡献，这降低了居里温度，甚至可以导致反铁磁基态。我们通过平均场和Monte Carlo计算解决了磁性模型，并发现化合物之间的磁转变温度和磁热效应的变化很大，与现有的实验数据一致。在用居里温度$T_C$标度相关能量标度后，磁热效应显示出铁磁化合物中作为温度和磁场的函数的普遍行为。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-elastic coupling and magnetocaloric effect in hexagonal Mn-Fe-P-Si compounds
研究了Fe 2 P基Mn-Fe-P-Si化合物的结构、磁性和磁热性能。该研究揭示了一个大的磁弹性耦合，开始在顺磁状态下发展，并在接近铁磁转变温度时增长。基于磁弹耦合的行为，我们展示了热演化的磁矩。在冷却时，在四面体位置上形成磁矩，并在顺磁状态下逐渐增加。在磁有序化温度下，磁矩在不连续的步骤中达到大得多的值。我们还发现，磁滞和磁熵变与晶格参数在转变温度的不连续变化。在保持巨磁热效应的同时，可以获得小的磁滞。
2012-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Synthesis of La0.5Ca0.5-x xMnO3 nanocrystalline manganites by sucrose assisted auto combustion route and study of their structural, magnetic and magnetocaloric properties
采用蔗糖改性自燃烧法制备了高锰酸盐La0.5Ca0.5-xxMnO 3（LCMO）纳米材料。晶体结构的X射线衍射图的Rietveld细化证实了具有Pbnm空间群的单相斜方晶系（No.62）。在LCMO结构中自愿产生Ca空位，以研究它们对系统中磁行为的影响。磁化率被发现是高度增强的样品与Ca-空位。在254 K附近，两种样品都发生了顺磁-铁磁相变。这种转变的特点是，在样品中的钙空位的磁化率的急剧跳跃。在6 T的磁场下，两种化合物的最大熵变分别为2.30 J kg ~（-1）K ~（-1）和2.70 J kg ~（-1）K ~（-1）。间接法计算的磁热绝热温度变化值为5.6 K和5.2 K的非空位和Ca空位化合物，分别为。在这项工作中报道的Ca-空隙La0.5Ca0.5-xxMnO 3（x=0.05）的磁热效应比LCMO的整体增强。制备LCMO材料的技术有利于提高磁热效应和磁行为。因此，我们得出结论，这种成本较低的环境友好系统可以被认为是磁制冷应用的更有利的候选人，然后通常的Gd基化合物。
2019-10-27 cond-mat.mtrl-sci
