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
Multifunctional Heusler alloy: experimental evidences of enhanced magnetocaloric properties at room temperature and half-metallicity
Heusler合金由于其有趣的结构和磁性而被广泛研究，如磁记忆形状能力，耦合磁结构相变和半金属性;在许多情况下，由价电子数（$N_v$）决定。本工作主要研究半金属的磁热势，探讨$N_v$对磁熵变的影响，保持半金属性。试验台是半金属系列Fe $_2$ MnSi $_{1-x}$ Ga $_x$的富硅侧。从所获得的实验结果可以获得$|ΔS|_{max}=ΔH^{0.8}(α+βN_v)$，即，最大磁熵变以线性方式依赖于$N_v$，由磁场变化$ΔH$的幂律加权（$α$和$β$是实验确定的常数）。此外，还可以预测一种新的多功能Heusler合金，具有增强的磁热效应，居里温度接近300 K和半金属性。
2015-08-07 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
High-temperature multiferroicity and strong magnetocrystalline anisotropy in 3d-5d double perovskites
使用密度泛函计算，我们探索了尚未合成的$3d - 5d$有序双钙钛矿（$A_2BB'$ O $_6$）的性能与高度极化的Bi $^{3+}$离子的$A$网站。我们发现，Bi $_2$ NiReO $_6$和Bi $_2$ MnReO $_6$化合物是绝缘的，并表现出一个强大的净磁化强度，持续高于室温。当赝立方晶胞的面内晶格矢量被约束为正交（例如，通过相干异质外延）时，基态是具有大极化和非常大的单轴磁晶各向异性的铁电体，其中易磁化轴沿着铁电体极化方向。我们的研究结果表明，在室温下的多铁性和电控磁化取向的路线。
2011-01-25 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
Room-temperature magnetocaloric effect in La0.7Sr0.3Mn1-xM'xO3 (M'=Al, Ti)
在高达6 T的磁场中，用磁化强度和热容测量方法，测量了La_（0.7）Sr_（0.3）Mn_（1-x）M '_xO_3（M' = Al，Ti）在室温及室温以上的磁熵和绝热温变。磁热效应在铁磁有序温度Tc处变得最大，通过Al或Ti替代Mn将其调谐到~300 K。虽然用Al替代Mn大大降低了熵变，但它大大延长了工作温度范围并提高了相对冷却功率。磁热效应似乎只有轻微的影响由Ti取代。虽然锰氧化物已被认为是磁制冷剂的潜力，在这些材料中的磁热效应是有限的，由于在Tc以上的短程铁磁相关的存在。
2007-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
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
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
Giant atomic magnetocrystalline anisotropy from degenerate orbitals around Fermi level
具有巨磁晶各向异性能（MAE）的纳米结构在设计小型化磁存储和量子计算器件中是期望的。通过从头算和模型计算，我们提出了特殊的p-元素二聚体和单原子吸附在匹配衬底上具有72-200 meV的巨原子MAE，并且具有室温结构稳定性。巨大的MAE来源于费米能级附近的简并轨道。更重要的是，我们开发了一个简化的量子力学模型来理解如何获得支撑磁性结构的巨大MAE的原理。这些发现和机制为在纳米结构中设计巨原子MAE提供了范例。
2016-12-27 cond-mat.mtrl-sci
Reversible room-temperature magnetocaloric effect with large temperature span in antiperovskite compounds Ga1-xCMn3+x (x=0, 0.06, 0.07, and 0.08)
研究了Ga_（1-x）CMn_（3 +x）的磁性和磁热性质。在居里温度TC附近发生可逆磁热效应。磁熵变随x的增大而减小，但TC和磁化强度却增大。与此同时，随x的增加，温度-温度曲线的温度范围变宽.随着x的增大，相对冷却功率（RCP）先增大后减小，这是由于温度跨度的展宽和温度跨度的减小之间的竞争。当x=0.07（TC = 296.5 K）时，观测到的最大RCP（2.1 J/cm ~ 3，低于45 kOe）与当代磁制冷材料相当。考虑到可逆MCE、廉价和无害的原材料，我们的研究结果表明，Ga 1-xCMn 3 +x是一种有希望的室温磁制冷候选材料。
2009-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Strain energy enhanced room-temperature magnetocaloric effect in second-order magnetic transition materials
针对二阶磁相变材料的室温磁热效应，本文通过高压约束变形引入应变能，使单晶Mn5Ge3在300K下-ΔSM提升60%，并揭示其源于微观应变与晶格变形，为增强磁熵变及开发先进磁热材料提供方法与思路。
2025-02-14 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
A multicaloric material as a link between electrocaloric and magnetocaloric refrigeration
证明了具有磁热和电热性质的多晶多价材料0.8Pb（Fe_（1/2）Nb_（1/2））O_3 -0.2Pb（Mg_（1/2）W_（1/2））O_3的存在性和可行性。电热和磁热效应都在室温以下的宽温度范围内观察到。当磁场幅值为70 kOe，温度为5 K时，最大磁热温度变化为~0.26 K;当电场幅值为60 kV/cm，温度为180 K时，最大电热温度变化为~0.25 K。该材料允许多热量冷却模式或单独的热量模式操作，这取决于外部场的起源和施加场的温度。
2016-05-25 cond-mat.mtrl-sci
Room Temperature Magnetocaloric effect in CrTe1-xSbx Alloys
研究了Sb取代CrTe_{1-x} Sb_{x}（0 \leq x \leq 0.2）合金的磁热效应、相对冷却功率和晶体结构。XRD图谱的Rietveld精修表明，随着Sb取代量的增加，出现了具有P63/mmc（194）空间群的纯六方NiAs结构。我们检测到的基面a-晶格参数略有增加，与一个更大的减少在c轴。在50- 400 K温度范围内测量了磁性等温线。结果显示，最大熵变增加|S_{M}（T，H）|在~285- 325 K的温度范围内，Sb取代。此外，20%的Sb取代使RCP值增加约33%。这些研究结果表明，CrTe_{1-x} Sb_{x}合金可用于室温磁制冷，其纯度仅为纯Gd元素的一部分，是一种多孔型磁制冷材料。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of chemical substitution and sintering temperature on the structural, magnetic and magnetocaloric properties of La1-xSrxMn1-yFeyO3
本文探讨了化学取代和烧结温度对锰氧化物La1-xSrxMn1-yFeyO3结构、磁性和磁热性质的影响，通过调节Sr和Fe掺杂及烧结温度控制居里温度接近室温，从而优化室温附近的磁热效应。
2024-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Phase transformation in steel alloys for magnetocaloric applications; Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Ni$_{x}$ and Fe$_{85-x}$Cr$_{15}$Mn$_{x}$ as prototypes
我们在这里表明，通过与Ni或Mn合金化，可以在常见的钢合金如Fe $_{85}$ Cr $_{15}$中实现结构和磁性相变。预测的相变是从铁磁体心立方（bcc）相到顺磁面心立方（fcc）相。在转变时预测的相对高的$\sim1.4μ_{B}$ /原子的平均磁矩表明不锈钢潜在地可以呈现足够强的磁热效应，以使这些合金成为在室温和室温附近操作的制冷应用的良好候选者。
2012-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Fe substitution on magnetocaloric effect in La0.7Sr0.3Mn1-xFexO3 (x = 0 to 0.2)
研究了Fe取代对La_（0.7）Sr_（0.3）Mn_（1-x）Fe_xO_3（x = 0.05，0.07，0.10，0.15和0.20）在较宽温度范围（T = 10-400 K）内磁性能和磁热性能的影响。结果表明，Fe的替代逐渐降低铁磁居里温度（Tc）和饱和磁化强度x = 0.15，但发生了显着的变化x = 0.2。x = 0.2的样品可以被认为是一个相分离的化合物，其中短程有序的铁磁和反铁磁相共存。在H = 5 T时，随着Fe含量的增加，磁熵变（DSm）从343 K（x = 0.05）的4.4 J/KgK减小到105 K（x = 0.2）的1.3 J/KgK。La_（0.7）Sr_（0.3）Mn_（0.93）Fe_（0.07）O_3的磁滞损耗可以忽略不计，室温下的工作温度超过60 K，制冷量为225 J/Kg，磁熵为4 J/kgK，是一种值得关注的室温制冷材料。
2009-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Large magnetic entropy change near room temperature in antipervoskite SnCMn3
我们报道了在室温附近观察到的大的磁热效应在反渗透SnCMn 3。在20 kOe和48 kOe的磁场下，一级亚铁磁-顺磁转变温度（TC 279 K）的最大磁熵变分别为80.69 mJ/cm 3 K和133 mJ/cm 3 K。这些值接近于典型磁热材料的值。大的磁热效应与TC附近晶格、电阻率和磁化强度的急剧变化有关。通过对Seebeck系数和正常霍尔效应的测量，发现该体系在TC处发生了电子结构重构。锰基反钙钛矿化合物由于其原料廉价、无毒，适合于追求更大磁热效应的新材料。
2009-05-12 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
Tunable dimensional crossover and magnetocrystalline anisotropy in Fe$_2$P-based alloys
电子结构计算被用来检查Fe $_2$ P-基合金的磁性能和居里温度和磁晶各向异性的机制，可以优化特定的应用。结果发现，在高温下，在纯Fe $_2$ P的磁相互作用开发了一个明显的二维字符，由于在一个子晶格的磁化抑制，但层间耦合是非常敏感的带填充和结构畸变。这一特征表明，通过与多种元素（如Co、Ni、Si和B）合金化，可以自然地解释所观察到的居里温度的急剧提高。磁晶各向异性也可通过电子掺杂来调节，在纯Fe $_2$ P的电子计数附近达到最大值。这些发现使得合金含量能够优化，表明Fe $_2$ P与Co（或Ni）和Si的共合金化作为在室温和室温以上使磁晶各向异性最大化的策略。
2017-09-22 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
Magnetostructural and magnetocaloric properties of bulk LaCrO3 system
我们研究了块状LaCrO 3的磁性;这是一种GdFeO 3型畸变钙钛矿，在~ 290 K具有主要的反铁磁相变。体LaCrO 3在室温下表现出固有的弱铁磁性，这可能是由于CrO 6八面体的倾斜，导致非零的净磁矩，证实从磁化测量。在LaCrO 3体系中观察到一个宽的磁致熵变（-ΔS），最大值出现在290 K，接近室温。
2014-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The emergence of giant multicaloric phenomena near room temperature
通过施加外部刺激，如应力、压力、电场和磁场，可以在固态材料中诱导热量反应（温度变化）。磁场刺激的响应被称为磁热效应，表现出这种特性的材料长期以来一直被寻求用于室温磁冷却，因为它们潜在的优越效率和对环境的低影响。其他固态热素现象发展得较少，但同样在深入研究中。在这里，我们介绍了一种新材料，不仅显示巨大的压热（流体静压压力诱导）的属性，但也有一个大的磁热响应接近室温。在相同的材料中，在相同的温度下，发生两种如此极端的热效应，这是前所未有的。这些效应源于磁结构转变和磁体积（磁致伸缩）效应，其中体积变化足够大以迫使系统从局部有序状态进入巡回顺磁状态。
2016-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Giant-Magnetocaloric effect and phonon dynamics in (GdCe)CrO$_3$
Uppsala University（乌普萨拉大学）；Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Indian Institute of Technology Guwahati（印度理工学院古瓦哈提分校）
Ce³+掺杂显著增强(GdCe)CrO₃的磁熵变，展现巨磁卡效应与自旋-声子耦合。
2025-12-28 cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetocaloric effect and Magnetothermopower in the room temperature ferromagnet Pr0.6Sr0.4MnO3
我们研究了多晶Pr0.6Sr0.4MnO3的磁化强度（M）、磁热效应（MCE）和磁热电势（MTEP），该材料在室温（TC = 305 K）附近表现出从顺磁到铁磁的二级相变.然而，当H < 3 T时，长程铁磁态的场冷M（T）在TS = 86 K时突然下降。低温转变在本质上是一级的，如由M（T）中的滞后和冷却和加热循环的差热分析中的放热/吸热峰所表明的。在TS的异常是由于从正交相到单斜相的结构转变。磁熵变在TC为负，在TS为正。热电势（Q）从350 K到20 K为负值，在TC处迅速下降，在TS附近出现一个小的尖点。当Δ H = 3 T时，MTEP最大值为25%，远高于相同磁场变化时的15%直流磁阻。在TC附近，MTEP与磁电阻、Δ Sm与Δ Q之间存在线性关系。此外，交流磁输运在低直流磁场（H小于或等于1 kOe），临界分析的顺磁铁磁转变和标度行为的磁熵变与不同的磁场下的约化温度。
2012-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
3D-Ising-type Magnetic Interactions Stabilized by the Extremely Large Uniaxial Magnetocrystalline Anisotropy in Layered Ferromagnetic Cr$_2$Te$_3$
本研究通过多种技术分析了铁磁层状 Cr$_2$Te$_3$ 的临界行为与磁晶各向异性，发现其临界指数介于 3D-Ising 和 3D-Heisenberg 模型之间，并揭示了由极大的单轴磁晶各向异性能稳定的 3D-Ising 型磁相互作用。
2024-07-25 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
Two successive magneto-structural transformations and their relation to enhanced magnetocaloric effect for Ni55.3Mn19.7Ga25 Heusler alloy
本文报道了多晶Ni55.8Mn18.1Ga26.1Heusler合金中两个连续的磁结构转变（MSTs），包括马氏体和中间马氏体转变。得益于中间相提供的额外潜热，该合金具有较大的相变熵变ΔStr，约为28 J/kg K。此外，磁热效应（MCE）也已评估的麦克斯韦关系。在磁场变化为3 T时，Ni55.8Mn18.1Ga26.1合金的制冷量在室温附近可达72 J/kg，明显超过了许多Ni-Mn基Heusler合金的制冷量。增强MCE的机制被认为是负责这些多个转变，这可以在相对较宽的温度区间内维持明显的等温熵变ΔST。
2015-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Field induced crossover in critical behaviour and direct measurement of the magnetocaloric properties of La0.4Pr0.3Ca0.1Sr0.2MnO3
La_（0.4）Pr_（0.3）Ca_（0.1）Sr_（0.2）MnO_3是一种有潜力的室温磁制冷材料。X-射线粉末衍射结果表明，该化合物为正交晶系，空间群为Pnma。通过X射线光电子能谱学和离子束分析证实了其电子和化学性质。在室温附近（289 K）观察到二阶顺磁到铁磁的转变，在低场下表现出类似平均场的临界行为，在高场下表现出类似三临界平均场的行为.临界行为中的场诱导交叉是系统接近一阶磁转变与局部晶格畸变的磁场诱导抑制相结合的结果。晶格畸变由Mn离子的相互连接和弱畸变对组成，其中每对共享一个电子和一个空穴，在Mn 3+晶格位点处由大的Jahn-Teller畸变分散。观察到了一个相对较高的等温熵变值（2 T时为3.08 J/kg-K），绝热温度变化的直接测量表明，当磁场变化为1.9 T时，温度变化为1.5 K。
2020-11-12 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
Direct and indirect magnetocaloric effects near room temperature related to structural transitions in Y$_{0.9}$Pr$_{0.1}$Fe$_2$D$_{3.5}$ deuteride
用同步辐射和中子衍射、磁性测量和差示扫描量热法研究了Y $_{0.9}$ Pr $_{0.1}$ Fe $_2$ D $_{3.5}$氘化物的结构和磁性。与立方C15母体化合物（Fd-3 m SG）相比，氘插入诱导23.5%的晶胞体积增加和晶体对称性降低。氘化物在330 K以下为单斜晶系（P21/cSG），在330 ~ 350 K之间发生一级相变，转变为准立方晶系（R-3 mSG），TO-D = 342（2）K。该化合物是铁磁性的，伴随着低于TC = 274 K的磁致伸缩效应。临界指数的分析表明，从各向同性的3D海森堡模型向3D XY模型的偏离的第二阶类型的转变。这意味着一个简单的磁化平面与细胞参数变化一致，显示出平面磁取向。在有序-无序转变处还观察到一个弱的磁峰，最大值出现在343 K。在TC和TO-D处，磁熵变化分别是正向和反向磁热效应的特征。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room Temperature Magnetocaloric Effect In CrTe1-XSex Alloys
采用传统的固相反应技术制备了CrTe 1-xSex多晶样品，并通过X射线衍射、温度和磁场相关磁化进行了表征。Rietveld精修揭示了两个阶段，在所有制备的样品中，一个次要的单斜相，随着硒浓度的降低，直到它消失了近10%的硒，和一个主要的六方相。在高温下，CrTe 1-xSex是顺磁性的，当x= 0.00、0.02、0.04、0.06、0.08和0.10时，在Tc ~332、320、318、310、299和295 K处发生铁磁相变。磁热效应分析（在H= 5 T）揭示了约8.3、7.9、8.2、9.1、9.2和8.5的最大磁熵变K），其中对于x= 0.00、0.02、0.04、0.06、0.08、0.09、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.01、0.0分别为0.10。临界行为分析表明，在Tc附近测得的磁等温线遵循三维平均场临界指数和二级相变。基于修正的Arrott和Kouvel-fisher图分析，严格迭代估计临界指数，对于x= 0.00、0.02、0.04、0.05和0.06，给出$β$ ~ 0.44、0.51、0.46、0.49、0.42、0.49和$γ$ ~ 1.02、1.00、0.99、1.08、1.07、0.96和1.01。分别为0.06、0.08和0.10。
2022-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Experimental and Computational Insights Into the Magnetic Anisotropy and Magnetic Behaviour of Layered Room-Temperature Ferromagnet Cr$_{1.38}$Te$_2$
本研究结合实验与计算方法，系统探究层状室温铁磁体Cr$_{1.38}$Te$_2$的磁各向异性与磁行为，明确了其临界行为特征、长程交换相互作用形式及磁热效应参数。
2024-06-24 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
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
Insights into the magnetocaloric effect of Gadolinium: A DFT Exploration of Structural, Electronic, and Magnetic Features in Bulk and Film configurations
本研究采用DFT计算探索钆块体与薄膜构型的结构、电子和磁性特性，深入揭示其磁卡效应的物理机制，为磁制冷技术应用提供见解。
2024-02-15 cond-mat.mtrl-sci
On correctly assessing the reversibility of the magnetocaloric effect from indirect measurements
针对磁热效应间接测量中绝热温变估算的近似问题，提出小磁场步长迭代法，可准确再现可逆性并提升估算精度达10%，以钆为基准验证。
2024-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Multifunctional L10-Mn1.5Ga films with ultrahigh coercivity, giant perpendicular magnetocrystalline anisotropy and large magnetic energy product
我们在GaAs（001）衬底上制备了无贵金属和稀土元素的均匀L10-Mn 1.5Ga外延薄膜，并对其磁性进行了研究，包括：垂直垂直磁化强度在8.1 ~ 42.8 kOe范围内可调，巨大的垂直磁晶各向异性（最大值为22.9 Merg/cc），磁化强度在27.3 ~ 270.5 emu/cc范围内可调，矩形度超过0.94，磁能积高达2.6MGOe。这些优异的室温磁特性使我们的L10-Mn1.5Ga薄膜不仅成为面密度超过30 Tb英寸2、热稳定性超过60年的垂直磁纪录位的出色和具有成本效益的替代品，而且成为各种具有高磁噪声抗扰度和热稳定性的新型器件的出色和具有成本效益的替代品，如尺寸小于5 nm的自旋扭矩MRAM和振荡器柱，以及能够测量高达42 kOe的高磁场的巨磁阻传感器。此外，这类材料还有望作为永磁体，取代目前广泛使用的昂贵的稀土磁体。
2012-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetocaloric effect from Cr substitution in Ising lanthanide gallium garnets $Ln_3\text{CrGa}_4\text{O}_{12}$ ($Ln$ = Tb, Dy, Ho)
用室温粉末X射线衍射、中子衍射、磁化率、等温磁化强度和热容测量等方法对Cr取代的伊辛型镧系镓石榴石$Ln_3\text{CrGa}_4\text{O}_{12}$（$Ln$ = Tb，Dy，Ho）的晶体结构和体磁性能进行了详细的研究。比较了$Ln_3\text{CrGa}_4\text{O}_{12}$与$Ln_3\text{Ga}_5\text{O}_{12}$的磁热效应（MCE）。在永磁体（$\leq$ 2 T）可获得的较低磁场中，与未取代的$Ln_3\text{Ga}_5\text{O}_{12}$相比，Cr取代大大提高了MCE，$Ln$ = Dy提高了20%，$Ln$ = Ho提高了120%。这可能是由于磁性基态的变化，因为Cr取代也显著降低了伊辛型$Ln_3\text{Ga}_5\text{O}_{12}$的磁晶格中的挫折。
2017-05-30 cond-mat.mtrl-sci
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
Magnetocaloric effect and improved relative cooling power in (La0.7Sr0.3MnO3/SrRuO3) superlattices
一系列的（La0.7Sr0.3MnO3/SrRuO 3）超晶格的磁性，其中SrRuO 3层的厚度是不同的，检查。由于La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3薄膜的有限尺寸效应降低了薄膜的温度系数，从而获得了室温磁热效应。当工作温度范围扩大时，-Δ Smax值保持与多晶La0.7Sr0.3MnO3中的值相似。其微观机制与La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3/SrRuO_3界面的作用和较高的纳米无序度有关。这项研究表明，人工氧化物超晶格/多层膜可能提供了一个替代途径，在寻找有效的室温磁制冷机（纳）微尺度系统。
2010-12-13 cond-mat.mes-hall 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
Enhancing magnetocrystalline anisotropy of the Fe70Pd30 magnetic shape memory alloy by adding Cu
应变外延生长提供了一个机会，了解功能材料的内在和外在性能的依赖在冻结的相变中间阶段。本研究采用薄膜实验和第一性原理计算相结合的方法，计算了四元铁磁Fe_（70）Pd_（30-x）Cux形状记忆薄膜的结合能和磁性，其中x = 0，3，7，结构范围从bcc到beyond fcc（1.07<c/a_bct<1.57）。我们发现，铜提高了外延生长的质量，而自发极化和居里温度只是适度降低预期从我们的计算。当c/a_bct>1.41时，样品通过自适应纳米孪晶发生结构弛豫。对于所有的四元结构，我们观察到磁晶各向异性常数K1的显著增加，在室温下c/a_bct=1.33附近达到最大值K1=-2.4 10 ^5 Jm^-3，因此甚至大于二元Fe 70 Pd 30和原型Ni-Mn-Ga磁性形状记忆系统。由于K1代表了磁性形状记忆系统中变体重取向的驱动力，我们得出结论，Fe-Pd-Cu合金提供了一条有前途的路线，使微致动器的应用显着提高了工作输出。
2012-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocaloric materials: the search for new systems
室温下高效固态制冷的前景推动了对磁冷却发动机设计和基于磁性相变的制冷剂的研究。在这个观点阿什比风格的地图磁制冷剂的性能构建，比较流行的材料与来自理想化的一阶过渡模型的限制。这种比较表明了通过在原子、纳米和微米尺度上的结构控制和优化建立新的磁热材料系统的潜力。
2012-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of Polymeric precursor and Auto-combustion on the Structural, Microstructural, Magnetic, and Magnetocaloric Properties of La0.8Sr0.2MnO3
本研究分别用Pechini法和自燃烧法合成La0.8Sr0.2MnO3纳米粉体，对比发现前者磁热性能更优，后者热稳定性好，二者均为室温环保磁热应用的潜在候选材料。
2024-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic anisotropy and entropy change in trigonal Cr$_{0.62}$Te
本文研究了准二维弱巡游铁磁体Cr $_{0.62}$ Te三元单晶的各向异性磁性和磁热性质。在平行于$T_c$下面的$ab$平面施加低场时，观察到磁各向异性诱导的卫星跃迁$T^*$。的$T^*$的特点是由一个异常的磁化下降，类似于在结构上相关的CrI $_3$，并显示出单调的转变，向较低的温度增加的领域。磁晶各向异性还反映在磁熵变$ΔS_M(T,H)$和相对冷却功率RCP中。鉴于高$T_c$，Cr $_{0.62}$ Te晶体是基础科学和应用技术中纳米纤维感兴趣的材料。
2019-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Recent progress in exploring magnetocaloric materials
本文综述了磁热材料的最新进展，重点介绍了具有一级磁相变的LaFe13-xSix基合金的大磁熵变，并探讨了掺杂、压力等因素的影响及磁制冷应用前景。
2010-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Low field magnetocaloric effect and heat capacity of A-site ordered NdBaMn2O6 manganite
研究了A位有序锰氧化物NdBaMn_2 O_6的磁热效应。该化合物中的MCE具有异常行为。在低磁场下，观察到了正磁热效应和逆磁热效应之间的突变。在一个相对较强的磁场H=11 kOe的直接和逆效应只观察到在冷却，而加热模式揭示只有一个逆MCE。MCE的值（-ΔS=0.7 J/kg K和ΔS= 1.02 J/kg K，ΔH=11 kOe）没有达到很高的值，但在室温下发生的效应的接近预期在磁冷却技术中使用这两种效应。
2012-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in Ni2(Mn,Cu)Ga0.84Al0.16 Heusler alloys
通过磁化强度和热测量研究了多晶Heusler化合物Ni2Mn0.75Cu0.25Ga0.84Al0.16的铁磁相变和Ni2Mn0.70Cu0.30Ga0.84Al0.16的磁结构相变，它们都是温度和磁场的函数。化合物Ni_2 Mn_（0.75）Cu_（0.25）Ga_（0.84）Al_（0.16）在磁取向结构中表现出较大的磁热效应，并对其原因进行了探讨。此外，在室温下，在0-1 T的磁场变化下，Ni 2 Mn 0.70Cu 0.30Ga 0.84Al 0.16显示出非常高的熵和绝热温度变化，尽管是不可逆的。与类似的Ni 2 MnGa基合金相比，改进的制冷剂容量也是30%Cu材料的一大亮点。
2020-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Design of Face Centered Cubic Co81.8Si9.1B9.1 with High Magnetocrystalline Anisotropy
基于Co9B原子团簇（多面体）结构设计的面心立方（FCC）Co_（81. 8）Si_（9. 1）B_（9. 1）合金，尽管其成分接近于玻璃态合金，但仍成功地合成出单相薄带。这些丝带，与晶粒大小约。92 nm，表现出极高的延展性和沿（111）的强取向，这与形状各向异性相结合，导致与富Co Co-Pt纳米薄膜相当的高磁晶各向异性，室温下的矫顽力为430 Oe，矩形度为0.82。根据实验电子结构讨论了该相的稳定性和磁性行为。这项工作不仅开发了低成本的钴基材料的硬磁应用，但也扩展了原子团簇模型开发的金属玻璃到新的晶体材料的设计。
2019-02-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
