Magnetic and magnetocaloric effect in the stuffed honeycomb antiferromagnet GdInO3 polycrystalline
研究了填充蜂窝状反铁磁体GdInO 3多晶的磁性能和磁热性能。在TN ~ 2.1K,没有观察到长程磁有序,只是磁化强度随温度的变化曲线出现了一个急剧的上升。阻挫指数值~ 5.0的大值表明该阻挫磁系统中Gd 3+磁矩之间存在短程反铁磁相互作用。可忽略的热滞回线和磁滞回线表明GdInO 3化合物具有二级相变特征和可逆磁热效应。在0-50 kOe和0-70 kOe的磁场变化范围内,在液氦温度附近,最大磁熵变值分别为9.31 J/kg K和17.53 J/kg K,对应的RCP值分别为106.61和196.38 J/kg。GdInO 3多晶的MCE性能比其他Gd基磁热效应相对较低,这可以通过该系统中的高磁阻挫来理解。我们的研究结果表明,GdInO 3多晶具有较大的可逆MCE,这不仅提供了另一种可能性,开发磁热制冷剂在挫磁系统在低温附近的温度区域,但也有助于挖掘更多的奇特性能挫填充蜂窝磁系统。
2021-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic phase diagrams and large magnetocaloric effects of the two-dimensional antiferromagnetic triangular lattice of Gd$^{3+}$ ions in KBaGd(BO$_3$)$_2$
本文详细研究了KBaGd(BO $_3$)$_2$的磁性,其中磁性Gd $^{3+}$($S=7/2$)离子形成二维三角形层。对KBaGd(BO $_3$)$_2$单晶进行了磁化强度、比热和磁热效应的测量。结果表明,在低于$T_{\rm N}=0.24$ K时,建立了长程反铁磁态。在零磁场中,只有大约一半的全部熵在$T_{\rm N}$释放,这表明并非所有的磁矩都冻结在有序温度以下,正如三角形自旋晶格的几何挫折所预期的那样。在外部磁场下进行了进一步的研究,下降到50 mK,并建立了磁相图与磁场内和垂直于三角形平面。KBaGd(BO $_3$)$_2$用作具有大自旋值($S=7/2$)的二维三角晶格的示例,并且可以直接与呈现$S=1/2$的有效自旋的对偶基态的同构KBaR(BO $_3$)$_2$(R = Dy-Yb)族进行比较。
2023-03-19 cond-mat.str-el
Large magnetocaloric effect in the frustrated antiferromagnet EuIr$_2$P$_2$
本文对阻挫反铁磁体\Eu的磁热效应进行了理论分析。Monte Carlo模拟表明,对于外部磁场$ΔB=1.2$ Tesla的适度变化,在$T=2.45$ K处有大的磁熵变$ΔS_M^{\text{max}} \sim 5.14$ J kg $^{-1}$ K $^{-1}$。$ΔS_M$的最高值似乎与磁场-温度相图中多临界点的存在有关(在$B_m\sim 1.2$ Tesla和$T_m\sim 2.2$ K处),但在广泛的温度范围$T\lesssim T_m$内,它仍然具有类似的大值。单晶\Eu ~磁化强度与磁场的关系实验使我们能够获得$T>2$ K的磁热效应。计算结果与理论分析一致,并表明$T\sim 2.5$ K具有较大的磁热效应。最后,我们提出了一个唯象朗道功能分析,提供了一个简化的描述的相图和磁热效应。虽然在这个系统中的磁挫折导致一个丰富的相图,我们发现没有明确的迹象表明,它发挥了重要的作用,提高磁热效应,除了通过降低转变温度和领域。
2022-07-04 cond-mat.other cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in one-dimensional antiferromagnets
在有限温度下,外加磁场会引起一维量子自旋系统熵的较大相对变化。这导致磁热效应,即在绝热(去)磁化过程期间的温度变化。利用Jordan-Wigner变换和精确对角化方法研究了几个一维自旋1/2模型的例子。在绝热(去)磁化过程期间,温度在场诱导的零温度量子相变附近下降。比较不同程度的挫折,我们发现更多的挫折系统冷却到较低的温度。对于几何阻挫自旋模型,在一定的磁场中,有限熵在零温度下仍然存在。这一性质表明,受抑量子自旋系统作为有前途的替代制冷剂材料的低温磁制冷。
2004-08-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-supersolidity induced quantum criticality and magnetocaloric effect in the triangular-lattice antiferromagnet Rb$_2$Co(SeO$_3$)$_2$
Renmin University of China(中国人民大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所)
研究通过高场磁化、磁卡效应和核磁共振测量,发现Rb₂Co(SeO₃)₂在2T至15.8T范围内存在自旋超固态,并在19.5T附近观察到量子相变及自旋涨落。
2025-09-30 cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in $\mathrm{Cu}_{3}$-type compounds using the Heisenberg antiferromagnetic model in a triangular ring
本研究通过海森堡反铁磁模型数值研究Cu3型三角环自旋系统的磁热效应,发现零温1/3磁化平台,并在低温约1K、磁场约4.5-5T时磁热效应最显著。
2023-10-10 cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic properties and giant magnetocaloric effect in antiferromagnetic $R$MnO$_3$ crystals ($R$=Dy, Tb, Ho and Yb)
系统地研究了$R$ MnO $_3$($R$ $=$ Dy,Tb,Ho,Yb)单晶的磁性和磁热效应。在外加磁场($H_c$)的临界值以上,$R$ MnO $_3$在$R^{3+}$磁矩的有序温度($T_{N}^{R}$)以下经历一阶反铁磁(AFM)到铁磁(FM)转变,在$T_{N}^{R}$以上经历二阶FM到顺磁(PM)转变。$M$的$H$和$T$依赖性表明,该系统在FM和PM状态下是高度各向异性的,因此,磁熵变($ΔS_{M}$)对施加场的方向非常敏感,并且可以是负的(正常MCE)或正的(逆MCE)。对于六方晶系HoMnO $_3$和YbMnO $_3$系统,只有$H$平行于c轴时才观察到很小的逆MCE,且逆MCE随$H$的增大而减小,当$H$大于$H_c$时,逆MCE过渡到正MCE.另一方面,对于正交晶系的DyMnO $_3$和TbMnO $_3$,尽管逆MCE在$H_c$上方沿易磁化轴消失,但对于$T$ $\ll$ $T_{N}^{R}$,逆MCE随$H$沿难磁化轴迅速增加.除YbMnO $_3$外,在中等场强下,场致FM态的$ΔS_{M}$、相对冷却功率和沿易磁化轴的绝热温度变化都很大.这些参数的大值,加上可以忽略不计的滞后,表明多铁性锰氧化物可能是潜在的磁制冷在低温区的材料。
2011-11-29 cond-mat.str-el
Anomalous evolution of the magnetocaloric effect in dilute triangular Ising antiferromagnets $Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$
我们研究了固溶体系列$Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$中抗磁性掺杂的影响,其中母体$Tb(HCO_{2})_{3}$相先前已被证明是受抑和准一维物理的组合,从而产生三角形伊辛反铁磁基态,缺乏长程3D秩序。热容测量显示了三个关键特征:(i)观察到低温肖特基异常,其作为x的函数是恒定的;(ii)转变温度和相关的熵变都对抗磁性掺杂具有惊人的鲁棒性;以及(iii)随着x的增加,在T < 0.4 K时出现额外的贡献。这种不寻常的行为的起源是合理的,在准一维自旋链的碎片的抗磁性$Y^{3+}$掺杂剂。磁热测量显示对x的非线性依赖。质量加权磁热熵在整个系列中从$Tb(HCO_{2})_{3}$中的有希望的值减小;然而,每个磁性$Tb^{3+}$离子的磁热熵首先减小,然后随着x的增加而增加。我们的研究结果建立了$Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$作为一个模型系统,在其中探索在低维磁体稀释的功能性后果。
2022-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and magnetocaloric properties of quasi-one-dimensional Ising spin chain CoV$_{2}$O$_{6}$
通过磁化强度和热容测量研究了反铁磁Ising自旋链CoV $_{2}$ O $_{6}$的磁性和磁热性质.单斜晶系的$α$ $_{2}$ O $_{6}$和三斜晶系的$γ$ $_{2}$ O $_{6}$都表现出通过具有1/3磁化平台的中间亚铁磁态从反铁磁态到铁磁态的场诱导变磁转变.由于这种场致变磁转变,这些系统显示出大的常规以及逆磁热效应。在$α$ $_{2}$ O $_{6}$中,当沿$c$轴施加磁场时,我们观察到低温下场诱导的复杂磁相和多个磁化平台。从磁化强度、磁熵变和热容的温度和场依赖性确定了几个临界温度和场,构建了$H$ - $T$相图。与$α$ $_{2}$ O $_{6}$相比,$γ$ $_{2}$ O $_{6}$显示出相对简单的磁相图.由于在低或中等外加磁场下具有大的磁熵变和绝热温度变化,$γ$ -CoV $_{2}$ O $_{6}$可以被认为是低温区的磁制冷剂。
2016-01-13 cond-mat.str-el
Magnetocaloric properties of nanocrystalline La$_{0.125}$Ca$_{0.875}$MnO$_{3}$
最近的一些实验研究表明,当锰氧化物的颗粒尺寸减小到纳米尺度时,反铁磁转变是不可见的。在完全相反的情况下,我们已经观察到反铁磁转变的签名的磁热性能的纳米晶La $_{0.125}$ Ca $_{0.875}$ MnO $_{3}$的平均粒径为70和60纳米类似于其多晶散装形式。该系统在其多晶和纳米晶形式中表现出逆磁热效应。对于粒径为$\sim 60$ nm的样品,在低温下稳定了额外的铁磁相。
2009-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging mechanisms of magnetocaloric effect in phase-separated metals
我们提出了一个研究的磁热效应在金属系统表现出一级磁转变,并专注于磁相分离的后果。我们占亚铁磁,铁磁和尼尔反铁磁秩序。在平均场近似下处理典型哈伯德模型的基础上,提出并探讨了它对具有相分离的金属系统场致熵变的影响.所选择的框架使我们能够正确地分析相体积对相分离(PS)系统参数的依赖性。此外,占相分离边界作为磁场的函数提供了一个自然分裂的PS区域,其中每个子区域对应于不同的温度依赖性的熵变:从一个子区域移动到其他产生扭结,其次是一个强大的线性增长的熵变。我们遇到了一个二阶磁从顺磁到反铁磁相在PS区发生特定的参数值的转变。尽管这两个阶段的总磁化强度为零的事实,过渡有很大的影响熵变。
2021-07-20 cond-mat.str-el
Realization of large magnetocaloric effect in the Kagome antiferromagnet Gd3BWO9 for Sub-Kelvin cryogenic refrigeration
本研究揭示了Kagome反铁磁体Gd3BWO9在亚开尔文温度下的大磁热效应,通过磁阻挫与临界性增强机制实现了168 mK最低温度,体积熵密度达502.2 mJ/K/cm3,超越多数Gd基制冷剂。
2025-09-14 cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in frustrated magnetic molecules with icosahedral symmetry
我们研究了某些反铁磁自旋系统的磁热性质,这些系统已经被合成或很可能被合成为磁性分子。事实证明,这是目前在反铁磁体,包括角共享三角形的特殊几何挫折导致增强的磁热效应与高冷却速率的饱和场附近。这些发现进行了比较,一个简单的无阻自旋环的行为,以及与二十面体的属性。令我们惊讶的是,对于二十面体也可以实现大的冷却速率,但由于不同类型的几何挫折。
2007-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration induced inversion of magnetocaloric effect and enhanced cooling power in substituted Pyrochlore Iridates
我们研究了局部3d Cr 3+磁矩部分取代5d Ir 4+位置对Y2 Ir 2 O 7(YIO)烧绿石铱酸盐磁热性能的影响。我们发现,Y2 Ir 2-xCrxO 7(YICO)发生团簇玻璃化转变,可能是由于RKKY一样的本地化的Cr 3+时刻占据烧绿石网络中的随机站点之间的相互作用,介导的5d Ir传导电子。铁磁团簇和反铁磁团簇的共存导致了常规磁热效应和逆磁热效应。我们观察到显着增强传统以及逆MCE与替代。虽然传统的MCE和反MCE在取代的铱酸盐的值不大,效果跨越一个巨大的工作温度窗口,从而导致数量级的增强冷却功率,该值是可比的标准磁热材料。
2021-10-07 cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in pyrochlore antiferromagnet Gd2Ti2O7
研究了烧绿石晶格上几何阻挫反铁磁体Gd_2Ti_2O_7的绝热退磁过程。与传统的顺磁性盐相比,该化合物在低于居里-外斯常数的温度范围内可以表现出十倍的温度降低。最有效的冷却观察到在120和60千奥斯特之间的字段间隔对应于饱和和自旋液相之间的交叉。这一现象表明,相当一部分的磁熵存在于强关联态。根据理论模型,这种熵与宏观数量的局部模式保持无间隙,直到饱和场。对经典自旋模型的蒙特卡罗模拟表明与实验符合得很好。该过程的冷却功率的实验估计,以期可能的技术应用。Gd_2Ti_2O_7的结果与低温磁制冷材料Gd_3Ga_5O_(12)的结果进行了比较。
2004-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Crystal growth, magnetic, and magnetocaloric properties of J_eff = 1/2 quantum antiferromagnet CeCl_3
本文生长并表征高质量 CeCl3 单晶,揭示其晶体场、各向异性及低温磁热响应,并获得 23 J/Kg/K 的最大熵变,显示其低温磁冷却潜力。
2024-07-02 cond-mat.str-el
Anomalous magnetocaloric effects in the quasi-one-dimensional antiferromagnet BaCo$_2$V$_2$O$_8$
Peking University(北京大学);Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences(中国科学院福建物质结构研究所)
研究准一维反铁磁体BaCo$_2$V$_2$O$_8$的磁热效应,通过角分辨测量和张量网络计算发现高场下存在反常温度极小值,为磁制冷提供了新的调控思路。
2026-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and the magnetocaloric properties of Ce1-xRxFe2 and Ce(Fe1-xMx)2 compounds
我们研究了稀土掺杂和过渡金属掺杂的CeFe_2化合物的结构、磁性和磁热性能。用5%和10%的Gd和10%的Ho取代Ce,可将居里温度调节到267-318 K。Ce 4f电子态的局域化是居里温度提高的主要原因。另一方面,Ga和Al在Fe位的替代,系统经历顺磁铁磁转变,然后到反铁磁相冷却。已经从磁化等温线和热容数据研究了跨转变的磁热效应。结果表明,通过选择合适的掺杂剂和掺杂浓度,可以调节室温附近的磁热效应。
2010-05-31 cond-mat.str-el
Magnetic field tuning of antiferromagnetic Yb$_{3}$Pt$_{4}$
我们目前的比热,磁化强度,磁热效应和磁中子衍射的测量进行反铁磁Yb $_{3}$ Pt $_{4}$,其中高度本地化的Yb矩在$T_{\rm N}=2.4$ K在零场秩序的单晶。通过在$ab$平面中施加1.85 T的场,反铁磁序被抑制为$T_{\rm N}\rightarrow 0$。磁热效应的测量表明,反铁磁相变总是连续的$T_{\rm N}>0$,虽然一个明显的步骤中的磁化观察到的临界场在中子衍射和磁化测量。这些步骤随着温度的降低而变尖锐,但磁化率的相关发散在最低温度下被切断,其中相线本身在场-温度平面中变得垂直。作为$T_{\rm N}\rightarrow0$,反铁磁转变越来越受到量子临界端点的影响,其中$T_{\rm N}$最终在一级相变中消失。
2011-07-13 cond-mat.str-el
Pressure induced magnetic and magnetocaloric properties in NiCoMnSb Heusler alloy
研究了压力对NiCoMnSb Heusler合金在马氏体相变温度附近的磁性能和磁热性能的影响。马氏体相变温度随着压力的升高而显著升高,而施加磁场后的趋势则相反。Ni 45 Co 5 Mn 38 Sb 12在马氏体相变温度附近的最大磁熵变在常压下为41.4 J/kg K,而在8.5 kbar下为33 J/kg K。我们发现,通过调节Co的浓度和施加适当的压力,NiCoMnSb系统可以在室温附近的大温度范围内实现巨磁热效应,从而使其成为一种潜在的磁制冷材料。
2010-06-01 cond-mat.str-el
Inverse magnetocaloric effect in polycrystalline La$_{0.125}$Ca$_{0.875}$MnO$_{3}$
最近,不同的化合物观察到逆磁热效应。然而,在锰氧化物中很少看到这种效应的表现。在多晶La $_{0.125}$ Ca $_{0.875}$ MnO $_{3}$中发现了逆磁热效应。这种现象归因于该化合物固有的磁性不均匀相所导致的反铁磁态的稳定。
2009-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zero temperature non-plateau magnetization and magnetocaloric effect in an Ising-XYZ diamond chain structure
零温非平台磁化是量子自旋链的一种特殊性质,有时会由于不同的旋磁因子而出现。在这项研究中,我们说明了一个非常不寻常的非平台磁化性质驱动的XY各向异性的伊辛-XYZ金刚石链。两个自旋为1/2的粒子通过XYZ耦合键合,它们是非平台磁化的出现的原因。这两个量子算符自旋与两个节点伊辛自旋结合,这个过程无限重复,产生一个钻石链结构。由于非平台磁化性质,我们集中讨论这个模型的磁热效应,通过提出的等熵曲线和Gruneisen参数,以及显示的区域,该模型表现出有效的磁热效应。由于存在彼此非常接近的两相,强XY各向异性表现出具有磁热效应的特定行为,在磁场中具有较宽的间隔,其中磁热效应是有效的。
2016-09-16 cond-mat.str-el
Change in the order of magnetic transition in HoRhGe as probed by magnetoresistance and magnetocaloric studies
研究了HoRhGe多晶的磁电阻和磁热性质。该化合物具有反铁磁性,Neel温度(TN)为5.5 K,并在2 K时经历一级变磁转变。它示出了一个大的负磁阻的25%,在TN,为50千奥斯特的字段。而在2K和较低磁场下,磁电阻为正,约为12%,这归因于一级变磁转变。该化合物在其Neel温度附近也显示出大的磁热效应。磁熵变的场依赖性也反映了磁场增加时磁相变性质的变化。当磁场变化为50 kOe时,磁熵变(-ΔSM)为11.1 J/kg K。磁电阻和磁热效应的场依赖性清楚地表明了随着场的增加,变磁转变顺序的变化。
2013-01-25 cond-mat.str-el
Specific heat and magnetocaloric effect in Pr1-xAgxMnO3 manganites
研究了Pr_(1-x)Ag_xMnO_3(x=0.05-0.25)在交变磁场中的磁热效应。弱掺杂样品(x=0.05)在低温(~80 K)下磁热效应的符号逐步反转。这种反转是由于铁磁相和倾斜反铁磁相共存,具有不同的临界温度。
2010-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in the spin-$1/2$ chain with competing interactions
研究了具有竞争相互作用的可积反铁磁海森堡自旋链的磁热效应。计算了量子自旋链在自旋极限下的Grüneisen参数,它与磁热效应密切相关。这是通过一组非线性积分方程的解来获得的,该方程描述了模型的热力学。我们还提供了结果的熵$S$和等熵的$(H,T)$平面。
2014-10-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
High-resolution alternating-field technique to determine the magnetocaloric effect of metals down to very low temperatures
磁热效应或“磁格吕奈森比”$Γ_H=T^{-1}(dT/dH)_S$量化了当在绝热条件下改变所施加的磁场时材料的冷却或加热。最近,这一性质在量子临界性领域引起了相当大的兴趣。在这里,我们报告的低频交变场技术的发展,它允许进行连续的温度扫描的$Γ_H(T)$小单晶非常高的精度和非常低的温度。对掺杂YbRh $_2$ Si $_2$的测量表明,用这种方法可以比用磁化强度和比热计算更快、更准确地确定$Γ_H(T)$。
2013-06-22 cond-mat.str-el
Quantum fluctuations associated with first-order magnetic transition in a frustrated kagome lattice antiferromagnet
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Northeastern University(东北大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Beihang University(北京航空航天大学)
本研究发现受挫 kagome 晶格反铁磁体 Nd3ScBi5 存在等对称一级磁相变,通过磁热效应等手段探测到具显著量子涨落的 1/2 磁化平台相,揭示其为一级相变触发增强量子涨落新兴相的典型模型。
2025-11-13 cond-mat.str-el
Giant inverse magnetocaloric effect near room temperature in Co substituted NiMnSb Heusler alloys
研究了Co对Ni 50-xCoxMn 38 Sb 12(x= 0,2,3,4,5)Heusler合金的结构、磁性和磁热效应的影响。使用X射线衍射,我们显示了从奥氏体相的马氏体相的演变。马氏体相变温度随Co含量的增加而单调降低。在室温附近观察到Co取代后MCE的显著增强。在262 K、50 kOe的磁场中,x=5时磁熵变最大,为34 Jkg-1 K-1,在室温附近为29 Jkg-1 K-1。与逆马氏体相变相关的磁化强度的显着增加是这些化合物中巨大MCE的原因。
2010-06-01 cond-mat.str-el
Interplay between magnetism and magnetocaloric effect in NdCuSi
我们报告的磁性,热,磁热和输运性质的多晶NdCuSi。该化合物显示出弱的反铁磁有序,不同的测量证实。Arrott图表明,磁性相变被发现是二级的性质。使用磁化数据计算的等温磁熵变给出了一个值为11.1 J/kg K的磁场变化为50 kOe。下面的h2/3依赖性(h是约化场)与负截距,这是预测的二阶相变的平均场论。应用朗道相变理论计算了熵变,与直接由磁化强度数据计算的熵变符合得很好。电阻率的温度依赖性在有序化温度处显示出明显的异常,这归因于自旋涨落。
2013-05-06 cond-mat.str-el
Structural, magnetic, magnetocaloric and magneto-transport properties in Ge doped Ni-Mn-Sb Heusler Alloys
研究了Ge掺杂对Ni_(45)Co_(55)Mn_(38)Sb_(12-x)Ge_x(x=0-3)磁性能、磁热性能和输运性能的影响。Ge替代引起的交换作用的降低可以从奥氏体相磁化强度的降低和马氏体转变温度的升高看出。在室温下观察到大的磁热效应和磁电阻,使其成为具有各种应用潜力的材料体系。
2012-10-30 cond-mat.str-el
Giant magnetocaloric effect in magnetically frustrated EuHo$_2$O$_4$ and EuDy$_2$O$_4$ compounds
通过磁化强度和热容量的测量,研究了EuHo $_2$ O $_4$和EuDy $_2$ O $_4$的磁性和磁热性质。这些化合物经历了场诱导的反铁磁到铁磁的转变,并表现出巨大的熵变。对于0-8 T的场变化,最大磁熵和绝热温变分别为30(25)J kg $^{-1}$ K $^{-1}$和12.7(16)K,对应的制冷剂容量值为540(415)J kg $^{-1}$,用于EuHo $_2$ MM O PDMATHAMN(EuDy $_2$ O $_4$)。这些磁热参数也保持大到最低温度测量,甚至大于一些潜在的磁制冷剂在相同的温度范围内报告的一个温和的磁场变化。此外,这些材料是高度绝缘的,并且没有表现出热和场滞后,满足了在低温区域中良好的磁制冷剂的必要条件。
2012-09-12 cond-mat.str-el
3d-4f spin interaction induced giant magnetocaloric effect in zircon-type DyCrO4 and HoCrO4 compounds
通过磁化强度和热容测量研究了3d-4f自旋相互作用对DyCrO $_4$和HoCrO $_4$化合物磁性和磁热性质的影响。由于铁磁和反铁磁超交换相互作用的强烈竞争,这两种化合物在铁磁转变前后都表现出复杂的磁性和巨大的磁熵变。当磁场变化为8 T时,磁熵变的最大值($ΔS_{M}^{max}$),绝热温度变化($ΔT_{ad}$)和制冷剂容量(RC)对于DyCrO $_4$分别达到29 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$、8 K和583 J kg $^{-1}$,而对于HoCrO $_4$的相应值分别为31 J kg $^{-1}$ K $^{-1}$、12 K,和622 J kg $^{-1}$。对于中等场变化,$ΔS_{M}^{max}$、$ΔT_{ad}$和RC也相当大。锆型DyCrO $_4$和HoCrO $_4$具有较大的磁热参数,是一种具有潜力的氢液化磁制冷材料。
2013-09-05 cond-mat.str-el
Magnetocaloric properties of centered molecular quantum spin systems
Universität Bielefeld(比勒费尔德大学)
研究一类中心磁性分子的磁热性质,在两个交换参数空间及作为自旋量子数函数来研究其磁热响应,通过相关性能指标表明整体铁磁相互作用在不导致偶极有序时更可取。
2026-07-09 cond-mat.str-el
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
Magnetocaloric effect in integrable spin-s chains
研究了可积反铁磁高自旋链的磁热效应。本文利用Bethe近似技术和量子转移矩阵方法,精确计算了自旋链在磁热极限下的Grüneisen参数,该参数与磁热效应密切相关.我们还计算了(H,T)平面上的熵S和等熵线。我们已经能够确定量子临界点H_c^{(s)}=2/(s+1/2)看等熵和/或格吕奈森参数的特征行为。
2010-09-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic, magnetocaloric and magnetotransport properties of RSn_{1+x}Ge_{1-x} compounds (R=Gd, Tb, Er; x=0.1)
通过磁化强度、热容和电阻率的测量,研究了RSn_(1 + x)Ge_(1-x)(R=Gd,Tb,Er; x=0.1)系列化合物的磁性、磁热和磁输运性质。结果表明,所有化合物均为正交晶系,空间群为Cmcm(No.63)。磁化率和热容数据表明,所有的化合物是反铁磁的。在GdSn 1.1Ge 0.9和TbSn 1.1Ge 0.9的情况下,θp的大负值表明涉及强反铁磁相互作用,这也反映在磁化等温线中。另一方面,ErSn1.1Ge0.9显示出弱的反铁磁相互作用。对热容数据进行了拟合,并估算了θD和γ值。在这三种化合物中,ErSn_(1.1)Ge_(0.9)在50 kOe的磁场下表现出9.5 J/kg K的磁熵变和3.2 K的绝热温变。在不同的温度制度的电阻率数据进行了分析,并已确定的主导贡献。所有的化合物都表现出很小但正的磁电阻。
2012-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in the frustrated square lattice J1-J2 model
研究了正方晶格上二维阻挫J1-J2模型的磁热性质。该模型较好地描述了两类准二维S = 1/2钒酸盐的磁性,即Li_2 VOXO_4(X = Si,Ge)和AA'VO(PO_4)_2(A,A' = Pb,Zn,Sr,Ba)化合物。磁热效应(MCE)在于改变外部磁场时的绝热温度变化。在阻挫系统中,MCE可以增强接近饱和场,因为大量的低激发之间的简并。我们讨论的MCE在两个不同的反铁磁制度的相图的结果。数值有限温度Lanczos以及分析方法的基础上的自旋波展开和结果进行了比较。我们给出了钒化合物的饱和场的显式值。我们预测,在亚临界领域有第一个(正)最大值,其次是符号变化的MCE,所有磁有序相的特征。
2007-08-24 cond-mat.str-el
Field induced large magnetocaloric effect and magnetoresistance in ErNiSi
在ErNiSi化合物中观察到了大的磁热效应和磁电阻效应,但磁滞损耗可以忽略不计。磁化强度、热容量和电阻率测量证实了变磁性转变。当磁场变化为50 kOe时,等温熵变和MR的最大值分别为19.1J/kg K和-34%。大的MCE和可忽略的磁滞损耗使该材料有望用于低温磁制冷。
2014-03-21 cond-mat.str-el
Metastable magnetization behavior in magnetocaloric R6Co1.67Si3 (R=Tb and Nd) compounds
在最近发现的三元硅化物R6 Co 1.67Si 3中观察到了磁场和时间诱导的台阶。在低温磁化等温线的不同环中观察到巨大的弛豫台阶。该系统中存在的巨弛豫现象表明,在一定的磁场下,存在一个达到饱和时刻的孕育时间。在该系统中观察到的测量协议敏感的磁化行为可能是由强磁结构耦合和/或磁阻挫引起的。电阻率和磁阻也反映了化合物的磁性状态。磁热效应被发现是大的温度接近磁转变温度。
2010-05-20 cond-mat.str-el
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
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
Magnetocaloric effect and magnetic cooling near a field-induced quantum-critical point
量子临界点(QCP)的存在会显著影响材料在有限温度T下的热力学性质。这反映在,例如,在QCP附近的熵景观S(T,r)中,对于改变诸如压力或磁场B的调谐参数r,产生特别强的变化。在这里,我们报告的确定的临界增强的$ δS / δB$附近的B-诱导QCP通过绝对测量的磁热效应(MCE),$(δT / δB)_S$,并证明,周围的QCP的熵的积累可用于有效的低温磁冷却。我们的原理证明是基于测量和理论计算的MCE和冷却性能的Cu $^{2+}$ -含有配位聚合物,这是一个非常好的实现自旋1/2反铁磁海森堡链-最简单的量子临界系统之一。
2010-12-15 cond-mat.str-el
Anomalous magnetoresistance and magnetocaloric properties of NdRu2Ge2
发现多晶NdRu_2Ge_2在Tt=10 K和TN=19 K时经历了两次连续的磁转变。在反铁磁区的磁化等温线数据中检测到变磁性转变的证据。磁电阻(MR)的温度依赖性表明,在TN和Tt的MR的相对大小的变化相当大的磁场从10 kOe增加到30 kOe。此外,MR被发现是积极的低于9 K为30 kOe的领域,虽然材料是铁磁性在这些温度下。TN附近的负MR在30 kOe的磁场中最高值约为42%,而在50 kOe的磁场中,在3 K的磁场中正MR约为35%。与MR一样,TN和Tt处的磁热效应也表现出异常行为。在这些温度下的MCE的相对大小被发现随场的增加而变化。TN以下的高场(>10 kOe)磁态是复杂的,会产生一些类似反铁磁的涨落,影响MR和MCE行为。
2012-10-05 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
Direct observation of magnetocaloric effect by differential thermal analysis: influence of experimental parameters
磁热效应是当施加外部磁场时,在磁性材料中诱导的磁熵的等温变化和绝热温度变化。在这项工作中,我们提出了一个实验装置来研究这种效应的变磁过渡,使用差热分析技术,其中包括在同时测量的温度的样品的兴趣和参考一个,而外部磁场斜坡应用。我们已经测试了我们的系统来测量磁热效应在La 0.305Pr 0.32Ca 0.375MnO 3,这在低温下(T < 200 K)呈现相分离效应。我们获得了\DeltaT与H曲线,并分析了如何通过改变磁场斜坡的速率来改变效果。结果表明,这种效应的强度随磁场变化率的增大而增大。我们还获得了有效的热容量的系统没有样品通过使用脉冲热方法进行量热测量,拟合的温度变化与两个tau的描述。通过这种分析,我们能够描述环境的影响,并减去它来计算样品的绝热温度变化。
2011-09-06 cond-mat.str-el
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
Rotational magnetocaloric effect of anisotropic giant spin systems
磁热效应由变化的外部磁场中的绝热温度变化组成,不仅在振幅改变时出现,而且在各向异性磁性材料的情况下,在方向改变时也出现。本文从理论上研究了典型单分子磁体Fe_(8)和Mn_(12)在磁场作用下的磁热效应。我们补充我们的计算与非平衡热力学循环的影响调查的平衡情况。
2018-04-26 cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in frustrated magnets
研究了可果美、石榴石和烧绿石晶格上强阻挫经典海森堡反铁磁体的磁热力学。场致绝热温度变化(dT/dH)_S明显大于普通非阻挫磁体,并且在很宽的磁场范围内超过了理想顺磁体的冷却速率。磁热效应的增强与饱和磁场以下的受抑磁体中存在宏观数量的软模式有关。理论预测证实了广泛的蒙特卡罗模拟。
2002-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Metallic local-moment magnetocalorics as a route to cryogenic refrigeration
本文提出金属磁热材料YbNi1.6Sn作为传统水合盐制冷剂的替代品,其在100 mK温区保持高熵、避免贵金属成分,退磁测试证明可实现120 mK以下的低温制冷。
2024-05-01 cond-mat.str-el
Correlations among magnetic, magnetocaloric and magneto-transport properties in HoNiSi
研究了多晶HoNiSi的磁性、磁热和磁输运性质。该化合物在TN= 4.6K时具有反铁磁有序的正交晶系晶体结构。磁化等温线在小磁场下表现出曲率,揭示了磁场诱导的变磁性转变。磁热效应(MCE)已估计使用磁化数据,并发现为12.8 J/kg K为50 kOe的字段。磁场的施加降低了TN附近的电阻率,这导致大的负MR。已经发现MR的最大值在4K下对于50 kOe为-24%。在4K以下,化合物表现为正磁电阻,形状随磁场的变化而变化.
2014-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in quantum spin-s chains
利用精确对角化和量子蒙特卡罗模拟计算了外磁场中反铁磁量子自旋链的熵。磁热效应,即,绝热场变化期间的温度变化可以从等熵线导出。首先,我们专注于自旋s =1的链的例子,并表明,可以通过关闭的磁场的Haldle间隙冷却。然后,我们移动到量子自旋链和证明线性标度与$s$接近饱和场。同时,我们提出了一个新的方法来计算许多低的激发态使用Lanczos递归。
2009-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect and magnetic phase diagram of EuRhAl4Si2
EuRhAl_4Si_2晶体为四方晶系,在~12 K具有反铁磁性。沿两个主方向的等温磁化强度是高度各向异性的,尽管Eu 2+是S态离子。熵变的变化,这是一个措施MCE,与字段和温度,计算出的等温磁化强度的数据在不同温度下沿主晶方向EuRhAl 4Si 2提出有趣的行为。在磁有序状态下,熵变在自旋翻转场以下是非单调的;然而,在顺磁区域中,它是负的,与所施加的磁场的强度无关。对H|| [001]在7 T下的最大熵变在TN附近为-21 J/Kg K,这是大的并且与该温度范围内的最大已知值相当。MCE随磁场的变化强烈依赖于所施加的磁场的方向。根据M(H)数据绘制了EuRhAl_4Si_2的磁性相图。
2017-05-17 cond-mat.str-el
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
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