Magnetocrystalline Anisotropy and the Magnetocaloric Effect in Fe2P
研究了高纯度、巨磁热多晶和单晶Fe2P的磁性和磁热性质。Fe2P显示出中等的磁熵变，其跨度超过70 K，并且强磁化各向异性的存在证明该系统不是完全巡回的，而是显示巡回和局部磁性的混合。将纯Fe2P的性质与巨磁热（Fe，Mn）2（P，A）化合物的性质进行比较，以帮助理解后者所显示的异常特性，这些特性对于热泵和能量转换应用是如此有前途。
2013-07-10 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect in Gd3Ir compound
在这里，我们报告的Gd 3 Ir化合物的磁热性能使用的磁性和热容数据。在50 KOe的等温熵变、绝热温变和相对冷却功分别为4.1J/Kg、4K和437 J/Kg。
2015-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Vacancy-driven magnetocaloric effect in Prussian blue analogues
我们的实验表明，基于分子的普鲁士蓝类似物的磁热性能可以通过控制在合成过程中的本征空位的量进行调整。对于Cs_xNi^II_4[Cr^III（CN）_6]_（8+x）/3}，我们发现铁磁相变确实引起了很大的磁熵变，其最大值随[Cr^III（CN）_6]^3-空位数的变化而从68 K移动到95 K，这提供了该配合物中磁热效应的独特可调谐性。
2006-05-09 cond-mat.mtrl-sci
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
Unusual rotating magnetocaloric effect in the hexagonal ErMnO3 single crystal
众所周知，具有低对称性的正交晶系RMnO 3多铁性材料（R =磁性稀土）由于其强的磁晶各向异性而表现出大的旋转磁热效应。在本文中，我们证明了六方晶系的ErMnO 3单晶也揭示了一个巨大的旋转磁热效应，可以通过旋转它们在恒定的磁场围绕其a或b轴。当磁场初始平行于c轴旋转ErMnO 3晶体时，在恒定磁场为2 T、5 T和7 T时，产生的熵变分别达到最大值7 J/kg K、17 J/kg K和20 J/kg K。这些值与一些最佳正交相所示的值相当或甚至更大。更有趣的是，所产生的各向异性热效应比六方晶系HoMnO 3单晶所表现出的热效应大约三倍。六方晶系ErMnO 3化合物中旋转磁热效应的增强源于Er 3+磁性亚晶格的独特性质。事实上，Er 3+的磁矩位于2a网站的经验，一阶变磁性转变接近3 K沿c轴导致在一个较窄的温度范围内的峰值磁热效应。相反，在ab平面内的Er 3+磁矩的（顺磁性）行为在更宽的温度范围内产生更大的磁热效应。因此，磁热效应各向异性在c和ab方向之间最大化，导致巨大的旋转磁热效应。
2018-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Giant and reversible extrinsic magnetocaloric effects in La0.7Ca0.3MnO3 films due to strain
已经提出了由磁场驱动的大的热变化用于环境友好的节能制冷，但是只有少数遭受磁滞的材料显示这些巨磁热效应。在这里，我们创造了巨大的和可逆的外部磁热效应的铁磁锰氧化物La0.7Ca0.3MnO3的外延膜使用应变介导的反馈从钛酸钡基板附近的一阶结构相变。我们的研究结果应该启发发现的巨磁热效应在广泛的磁性材料，并并行开发的纳米结构的散装样品的实际应用。
2012-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Excellent magnetocaloric effect exhibited in the dense inorganic framework material Gd(OH)CO3
通过等温磁化强度和热容量的测量，评价了一种致密的无机骨架，正交晶系Gd（OH）CO 3的优异的磁热效应。大的-ΔSm，无论是在重量和体积单位，放置它作为一个伟大的候选人，低温磁冷却器。
2013-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Search for the magnetocaloric effect in multiferroics oxides
在本文中，我们报告了一些选定的多铁性氧化物，即HoMn_2O_5和La_2（Ni，Co）MnO_6化合物的磁热性能，表现出从10K到几乎室温的转变点。为了避免在多晶样品中经常观察到的晶界效应和结构不均匀性，本研究仅考虑单晶。
2016-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the giant inverse magnetocaloric effect in Mn2-xCrxSb compounds
研究了Mn_（2-x）Cr_xSb化合物的结构、磁性和磁热性能。在这些化合物中，从亚铁磁到反铁磁状态的一阶磁相变随着温度的降低而发生，从而产生巨大的逆磁热效应，其可以通过取代浓度的变化在宽的温度间隔上进行调谐。已经观察到高达7.5 J/kgK的熵变，并且对于几种不同的浓度/工作温度获得了与组合物无关的熵变，使得这些化合物成为复合工作材料的合适候选者。
2013-07-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect in hexacyanochromate Prussian blue analogs
本文报道了两种分子基六氰基铬酸盐普鲁士蓝类似物CsNi[Cr（CN）_6]（H_2O）和Cr_3[Cr（CN）_6]_2x12（H_2O）的磁热性质。前者在Tc=90 K以下具有铁磁性，而后者在Tc=230 K以下具有铁磁性。对于这两个，我们发现显着大的磁熵变化DSm相关的磁相变。值得注意的是，我们的研究代表了第一次尝试在温度远高于液氦范围的磁热效应方面研究分子基材料。
2006-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Competing magnetic interactions in RTiGe (R = Tb, Er) Compounds and tailoring the Magnetocaloric effect
四元层状化合物TbTiGe和ErTiGe分别在276 K和39 K具有反铁磁性。在这两种化合物中用Mo部分取代Ti改变了磁相互作用，产生铁磁基态，这导致增强的磁热效应。在磁场变化为5 T时，ErTi0.85Mo0.15Ge的磁熵变为~10.5 J/kg/K，而在磁转变附近，ErTiGe的磁熵变为~0.8 J/kg/K。因此，这种层状材料的磁热性质可以通过合适的化学取代来调节。
2007-08-29 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
The physical nature of "giant" magnetocaloric and electrocaloric effects
从相变、铁磁性和铁电性的新基本原理出发，解释了“巨”磁热效应和电热效应的物理本质。它是从正常晶体状态到取向无序晶体（ODC）状态的结构（成核和生长）相变的潜热，其中组成颗粒参与热旋转。材料的铁磁性或铁电性提供了通过相应地施加磁场或电场来触发结构相变的能力。
2013-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Co and Fe on the inverse magnetocaloric properties of Ni-Mn-Sn
在某些组成下，Ni-Mn- $X$ Heusler合金（$X$：IIIA-VA族元素）经历马氏体转变，并且它们中的许多表现出逆磁热效应。在$X$为Sn的合金中，在Heusler合金中等温熵变最大，特别是在Ni $_{50}$ Mn $_{37}$ Sn $_{13}$中，对于5 T的磁场，其达到20 Jkg $^{-1}$ K $^{-1}$的值。我们在该合金中用Fe和Co取代Ni，各自的量为1原子%和3原子%，以扰动电子浓度并检查磁热性质的变化。增加Fe和Co浓度两者导致马氏体转变温度降低，由此在两种组成下被Co取代或取代1原子% Fe导致磁热效应降低。另一方面，在具有3at% Fe的合金中的磁热效应导致在5 T下熵变值增加到约30 Jkg $^{-1}$ K $^{-1}$。
2007-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic superelasticity and inverse magnetocaloric effect in Ni-Mn-In
向处于马氏体状态的铁磁Ni $_{50}$ Mn $_{34}$ In $_{16}$合金施加磁场会诱导结构相变至奥氏体状态。这伴随着应变，该应变在移除磁场时恢复，从而使系统具有磁超弹性特征。这种合金的另一个特性是它还显示出逆磁热效应。通过磁化、应变和中子衍射研究了磁场作用下Ni-Mn-In的磁超弹性和逆磁热效应及其与一级结构转变的关系。
2007-04-10 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
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
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
Determination of the magnetocaloric effect from thermophysical parameters and their relationships near magnetic phase transition in doped manganites
我们提出的磁热效应（MCE）在Pr0.7Sr0.2Ca0.1MnO3的比较分析的结果，通过直接和间接的测量，使用实验测得的磁化强度，比热，磁致伸缩，电阻率，热扩散率和热导率参数。我们已经证明，在每个参数的变化，在响应磁场附近的铁磁-顺磁相变温度的材料与磁熵的变化相关。这些发现使我们能够将这些参数相互关联，并提供一种替代的，有效的方法来访问磁热材料的有用性。
2020-05-10 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
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
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
Oscillating magnetocaloric effect of a 2D non-relativistic diamagnetic material
在磁性材料中，具有铁磁特性的磁性材料是迄今为止在磁热效应应用方面研究最多的材料。近年来，抗磁性材料受到了前所未有的关注，并发现了类似于de Haas-van Alphen效应的振荡行为，本文详细描述了二维非相对论材料的磁热性质（例如，金薄膜），其中振荡取决于互易磁场$1/B$，比较了几种情况下每个电子的磁熵变，发现石墨烯的磁熵变为$\approx10^{-1}$ k $_{\text{B}}$（@109.3 K），二维金的磁熵变为$\approx10^{-5}$ k $_{\text{B}}$（@0.7 K），三维金的磁熵变为$\approx 10^{-7}$ k $_{\text{B}}$（@0.7 K）.
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Barocaloric and Magnetocaloric Effects in Fe49Rh51
本文报道了在外加静水压和磁场作用下Fe $_{49}$ Rh $_{51}$的反铁磁（AFM）-铁磁（FM）相变的量热研究。结果表明，存在一个巨大的压热效应，在这种合金，一个新的功能特性，增加了磁热和弹性热效应，以前报道的这种合金。所有的热效应都源于AFM/FM转变，其中包括体积、磁化强度和熵的变化。转变温度对流体静压和磁场的强烈敏感性赋予该合金优异的压热和磁热强度值（$|ΔS|$/$Δp$ $\sim$ 12 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$ kbar $^{-1}$ and $|ΔS|$/$μ_0ΔH$ $\sim$ 12 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$ T $^{-1}$）。已经发现压热和磁热效应两者在压力和磁场循环时是可再现的。这种良好的再现性和大的热强度使得Fe-Rh合金在弱外部刺激下特别适合固态冷却技术。
2014-05-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Large ground state magnetic moment and magnetocaloric effect in Ni2Mn1.4In0.6
本文报道了立方相Ni_2Mn_1.4In_0.6Heusler合金在二级磁转变时的大的常规磁热效应。2K等温磁化强度显示出巨大的基态磁矩，约为6.17 μB/f. u。理论计算表明，立方相Ni_2 Mn_（1.4）In_（0.6）的大磁矩来源于Mn-Ni亚晶格和Mn-Mn亚晶格之间的强铁磁相互作用。实验得到的磁矩与理论计算值吻合得很好。大的磁矩引起相当高的绝热温度和熵变的磁转变。本研究开辟了可能性，探索立方Heusler合金的磁热应用。
2015-05-29 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
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
Engineering the magnetic and magnetocaloric properties of PrVO3 epitaxial oxide thin films by strain effects
在强相关材料（如过渡金属氧化物）中结合多个自由度将导致迷人的磁性和磁热特性。在此，应变效应被用来显着定制的磁性和磁热性能的PrVO 3薄膜。适当的厚度和基板的选择，使我们能够显着降低矫顽磁场从2.4 T以前观察到的烧结PVO 3散装到0.05 T的压缩薄膜从PrVO 3化合物制成一个几乎软磁铁。这与显著增强的磁矩和磁热效应相关，在低温温度范围（3 K）下，在施加于样品平面的6 T的磁场变化中，所述磁矩和磁热效应分别达到大约4.86 uB和56.8 J/kg K的不寻常的最大值。这项工作强烈表明，利用不同的自由度和利用纳米级制度中的多重不稳定性是一种很有前途的策略，用于揭示氧化物中伴随着大磁热效应的意外相。
2020-08-20 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
Giant magnetocaloric effect in exchange-frustrated GdCrTiO5 antiferromagnet
本文报道了交换阻挫对GdCrTiO $_5$化合物磁热性能的影响。由于磁相互作用的高度交换阻挫性质，在GdCrTiO $_5$，长程反铁磁有序发生在更低的温度$T_N$ =0.9 K和磁冷却功率显着增强相对于在几个几何阻挫系统中观察到的。在5 K以下，当磁场变化（$ΔH$）为7 T时，等温磁熵变（- $ΔS_{\rm m}$）为36 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$.此外，- $ΔS_{\rm m}$不会随着$T$的降低而从其最大值降低到非常低的温度，并且本质上是可逆的。当$ΔH$ =7 T时，绝热温度变化$ΔT_{\rm ad}$为15 K。这些磁热参数显着大于几个潜在的磁制冷剂，即使是小的和中等的磁场变化。本研究不仅表明GdCrTiO $_5$可以被认为是一种潜在的低温磁制冷剂，而且促进了交换阻挫对磁热效应作用的进一步研究。与此相反，只有几何挫折的磁热效应的作用，以前报道的理论和实验研究的很少系统。
2018-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Magnetocaloric Effect in Ni-Mn-In
研究了磁场对非化学计量比Heusler合金Ni $_{50}$ Mn $_{35}$ In $_{15}$在室温附近发生马氏体相变和磁相变的影响。温度相关的磁化强度测量表明磁场对结构相变温度的影响。从磁化强度作为外加磁场的函数的研究中，我们发现与这种磁结构转变相关的逆磁热效应的发生。当合金从奥氏体相转变为马氏体相时，磁熵变在室温下达到25 J/kg-K（在5 T磁场下），并伴随着磁有序化。
2007-11-19 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
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
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
Design of reversible low-field magnetocaloric effect at room temperature in hexagonal MnMX ferromagnets
六方晶系MnMX基（M = Co或Ni，X = Si或Ge）铁磁体在一级磁结构转变时普遍存在巨磁热效应。然而，热滞后和磁结构转变对磁场的低灵敏度不可避免地导致低场磁热效应的相当大的不可逆性。在这项工作中，我们展示了一种替代的方式来实现可逆的低场磁热效应的MnMX基合金的二阶相变的优势。在MnCoGe合金中引入Cu后，高温下马氏体相变稳定，而正交相的居里温度降低到室温。结果，可以观察到具有可忽略的热滞后和大的磁化变化的二阶磁转变，从而实现大的可逆磁热效应。通过量热法和直接测量，在304 K下，在0-1 T的磁场变化下，得到了约1 K的可逆绝热温度变化，这比一级磁结构转变的温度变化要大。为了更好地了解这些实验结果的来源，我们进行了第一性原理计算来表征化学键和磁交换相互作用。我们的工作提供了一个新的理解MnCoGe合金，并指出了一个可行的路线，以提高低场磁热效应在MnMX系统的可逆性。
2019-09-19 cond-mat.mtrl-sci
Indirect Exchange Interaction Leads to Large Lattice Contribution to Magnetocaloric Entropy Change
本研究通过自旋晶格动力学模拟比较bcc Fe与hcp Gd，揭示长程间接RKKY交换通过增强自旋-晶格耦合及低频声子影响，使晶格对磁热熵变贡献更大。
2023-03-05 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
Relation between rare-earth magnetism and the magnetocaloric effect in multiferroic hexagonal manganites
本文通过超过20 T的脉冲磁场直接测量，研究了多铁性六方锰氧化物的磁热效应，发现稀土4f-磁矩与绝热温度变化直接相关，HoMnO3中温度变化达20.1 K，揭示了稀土磁性在低温制冷中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic interactions and magnetocaloric effect in (La0.5Pr0.5)0.6Ba0.4MnO3: Effect of A-site co-doping
我们报告的结构，磁性和磁热性能的多晶（La0.5Pr0.5）0.6Ba0.4MnO3（LPBMO），这是由一个传统的固态反应方法制备。LPBMO在居里温度TC ~ 277 K附近发生了从顺磁到铁磁的二级相变。当磁场变化为5 T时，最大磁熵变为~ 3.22 J kg-1 K-1.基于改进的Arrott图和迭代Kouvel Fisher方法，确定了一组临界指数（beta = 0.514，gamma = 1.164，和delta = 3.265）。这些值接近于TC以下长程相互作用平均场模型和TC以上短程相互作用3D-伊辛模型的预期值。分析和讨论了A位共掺杂（La，Pr）对LPBMO磁性和磁热性能的影响。
2019-12-07 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
Composition dependence of magnetocaloric effect in Sm1-xSrxMnO3 (x = 0.3-0.5)
我们研究了Sm_（1-x）Sr_xMnO_3（x = 0.30-0.5）的磁性和磁热性质。我们报道了一个磁场驱动的第一级变磁转变的顺磁状态在x = 0.4和0.5和第二级转变在x = 0.3。x = 0.4时出现的最高磁熵（-Sm = 6.2 J/kgK，T = 125 K，H = 5 T）与场致生长和顺磁状态下预先存在的铁磁纳米团簇合并引起的变磁转变有关。我们的研究结果表明，锰氧化物与固有的纳米级相分离，可用于磁制冷。
2008-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric effect and magnetization in a Ni-Mn-Ga Heusler alloy in the vicinity of magnetostructural transition
对一种具有磁性和结构（马氏体）相变耦合的Ni2.19Mn0.81Ga合金的磁性和热力学性质进行了实验和理论研究。在接近磁结构转变温度的温度下，通过直接方法在磁场0-26 kOe中测量磁热效应。对于磁结构转变附近的合金性能的理论描述的统计模型，建议，考虑到马氏体和奥氏体域的马氏体相变点附近的共存。
2003-12-04 cond-mat.mtrl-sci
On the conventional and rotating magnetocaloric effects in multiferroic TbMn2O5 single crystals
固态制冷剂由于其在高效和绿色冷却装置中的应用潜力越来越大而引起了全世界的关注。利用可变的外磁场，通过控制材料的磁化强度、电极化的强度和体积等自由度，可以获得热效应。在常规磁热制冷系统中，通过将活性物质移入和移出磁场源来利用磁热效应。在这里，我们证明了一个巨大的和可逆的磁热效应，可以简单地通过旋转的多铁性TbMn 2 O 5单晶围绕其b轴在一个相对较低的恒定磁场施加在交流平面。对于沿易磁化轴a施加的磁场，在约10 K，磁场变化为5 T时，熵变为12.25 J/kg K，比沿难磁化轴c施加磁场时的熵变大100倍。当TbMn_2 O_5在磁场保持在ac平面的情况下旋转时，相关的绝热温度变化分别在2 T和5 T下达到最小值8 K和14 K。TbMn_2 O_5的这种巨旋转磁热效应是由熵变的巨大各向异性、相对温和的磁场下磁化强度的增强和较低的比热引起的。另一方面，相干旋转模型的应用表明，TbMn_2 O_5所表现出的旋转磁热效应并不直接源于磁晶各向异性。我们的研究结果应该启发和开辟新的途径，实现紧凑，高效和嵌入式磁热器件的低温和空间应用。其潜在的操作温度范围为2至30 K，使其成为氢液化的绝佳候选者。
2016-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Influence of longitudinal electric field on the oscillating magnetocaloric effect of graphenes
目前的努力探讨了纵向施加的电场对石墨烯的磁热性能的影响。磁熵变$ΔS(T,ΔB,E)$有两个贡献：$S_{cos}(T,B,E)$具有$m$上的振荡特性，与磁场成反比;以及$S_{per}(T,B,E)$也具有$m$上的周期特性。与没有电场的情况相比，磁熵变的最大值由于施加的电场而增大或减小，这取决于$m$的值;此外，发生最大熵变的温度由于电场而降低。
2015-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric Effect of Gadolinium at Adiabatic and Quasi-Isothermal Conditions in High Magnetic Fields
磁热制冷只有在准等温条件下，一个循环中从冷端向热端传递大量的热量，才能获得高的制冷功率。提出了一种在准等温条件下直接测量磁热效应材料对块状磁致热块传热的简单实验方法。真空量热计是为同时测量Bitter线圈磁体磁场中绝热条件（deltaT）和准等温条件（deltaQ）下的MCE而设计的。该量热计在纯多晶Gd样品上进行了直接MCE测试。在初始温度为20 ℃、磁场为140 kOe的条件下，获得的最大值分别为Δ T = 17.7 K和Δ Q = 5900 J/kg。
2015-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Giant magnetocaloric effect near room temperature in the off-stoichiometric Mn-Co-Ge alloy
本文报道了非化学计量比Mn-Co-Ge合金在室温附近的巨磁热效应。在297 K附近，熵变达到40 J/kg-K，热端温度为302.5 K，冷端温度为293.5 K，制冷量为270 J/kg。我们还提出了一个实验方案，以避免在磁热效应的虚假峰在一个尖锐的第一阶磁结构转变，不限于锰钴锗单独，在过渡期间的亚稳态可能会影响测量的磁化强度，从而估计熵变。在本非化学计量的Mn-Co-Ge合金中估计的熵变可能是在未掺杂的Mn-Co-Ge合金中在室温附近报道的最高值，并且强调了该合金在室温磁制冷技术应用中的潜力。
2016-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced giant enhancement of magnetocaloric effects in MnNiSi-based systems
MnFeGe的化学合金化使MnNiSi的结构转变温度从1200 K降至<300 K，导致磁转变和结构转变的耦合，在室温附近产生大的磁热效应。结果发现，磁结构转变对外部（流体静压）压力高度敏感：相对较低的流体静压（~2.4 kbar）导致异常增强的等温熵变从$-$ Δ $S$ = 44至89 J/kg K，分别在环境（大气）和2.4 kbar施加的压力，为Δ $H$ = 5 T的场变化。这种巨大的熵变与磁结构转变期间由2.4 kbar施加的压力引起的约7%的大的相对体积变化有关。压力增强的磁热效应伴随着转变温度的转变，这是一种可以用来将转变调节到所需工作温度的效应，从而消除了对给定材料具有大磁热效应的需要（即，熵变）。此外，该材料还具有可忽略的磁滞损耗。
2014-07-21 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
Large positive magnetocaloric effect in a perovskite manganite
我们研究了钙钛矿锰氧化物Pr0.46Sr0.54MnO3的磁热力学性质。我们的数据表明，在TN = 210 K时，顺磁到反铁磁的转变是一级的，在零磁场下体积突然减小约0.14%，并伴随着比热的急剧异常。当施加足够大的磁场时，反铁磁相转变为铁磁相，样品体积急剧增加。这种场诱导的转变导致在一个大的正磁热效应低于TN（Sm = 10.4 Jkg-1 K-1，在H = 5.5 T），这是与反铁磁态的稳定性随着温度的降低而增加。
2003-06-09 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
Abrupt field-induced transition triggered by magnetocaloric effect in phase-separated manganites
分析了低温下相分离锰氧化物中超尖锐场致相变的发生。实验结果表明，磁化强度和比热阶跃式转变低于5 K与样品温度的突变，这发生在一定的临界磁场。这种温度上升，磁热效应，被解释为在转变点处释放的能量所产生的，并且是理解突然场致转变存在的关键。结果的定性分析表明，存在一个临界增长率的铁磁相，超过该雪崩效应被触发。
2004-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric Effect and Magnetic refrigeration: analytic and numeric study
这项工作的目的是提出一个分析和数值研究的磁热效应（MCE）提供现实的建议，应选择在室温附近的新的冰箱电器的设计材料。从包含交换相互作用、单离子各向异性和外加磁场项的自旋哈密顿量出发，计算了给定温度下的配分函数，导出了磁化强度、磁熵和比热等相关物理量，并分析了它们随自旋、交换和各向异性等原子参数的变化规律.使用我们自己开发的数值程序，我们能够更好地阐明每个微观参数的作用，以加强相对冷却功率（RCP），并产生制冷剂化合物的最佳性能。这种方法可以扩展到复合材料，在室温下强调一个巨大的MCE。关键词磁制冷，磁热效应，能量效率，自旋哈密顿量
2017-10-14 cond-mat.mtrl-sci
