(MnCr)Fe(PGeSi)化合物和MnCoGe-基化合物的磁性和磁熱效應(yīng).pdf

1、室溫磁制冷是一種基于磁熱效應(yīng)(MCE)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。磁制冷與傳統(tǒng)的氣體壓縮制冷相比，不僅效率高，而且更重要的是磁制冷不需要對(duì)大氣臭氧層有破壞作用的氟利昂作制冷劑。所以探索開(kāi)發(fā)優(yōu)異的磁制冷工質(zhì)的重要性是不言而喻的。 目前為止，大的MCE材料可以分為兩種類型：一級(jí)相變材料和二級(jí)相變材料。本文研究了(MnCr)Fe(PGeSi)化合物和MnCoGe-基化合物的結(jié)構(gòu)、磁性和磁熱效應(yīng)。 在各種磁制冷材料中，MnFeP1

2、-xAsx系列化合物被認(rèn)為是最有望成為室溫制冷材料的一種化合物。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)As被完全替代化合物MnFe(P，Ge，Si)和Mn1.2Fe0.8(P，Ge)都表現(xiàn)出相當(dāng)大的室溫磁熱效應(yīng)。可是這類材料除了有大的磁熱效應(yīng)外，還有很大的熱值現(xiàn)象，大的熱滯不利于實(shí)現(xiàn)磁熱循環(huán)。為了降低材料的熱滯，本文第四章研究了3d過(guò)渡元素Cr添加材料的(Mn，Cr)Fe(P，Ge，Si)磁熱效應(yīng)。 結(jié)果表明，化合物Mn1.2-xCrxFe0.8P0

3、.69Ge0.26Si0.05(X=0.01，0.02)不僅具有大的磁熱效應(yīng)，而且熱滯很小。該系列化合物的居里溫度對(duì)Cr含量很敏感。x=0.01，0.02化合物分別在255 K和232 K附近、磁場(chǎng)變化為1.5T時(shí)的最大磁熵交達(dá)到了5.33 J/kgK。3d過(guò)渡元素Cr的添加降低了該系列材料的熱滯，而且相變類型從一級(jí)相變轉(zhuǎn)變到二級(jí)相變。化合物Mn1.18Cr0.02Fe0.8P0.95-yGeySi0.05(y=0.26，0.28，0.

4、30)的居里溫度和磁熵變對(duì)Ge的含量非常敏感。該系列化合物的居里溫度與Ge含量基本上是線性增加的。x=0.28，0.30化合物分別在279 K和294 K附近、磁場(chǎng)變化為1.5 T時(shí)的最大磁熵變?yōu)?.8和2.68 J/kgK。 本文最后一章，研究了MnCoGe-基化合物的磁性和磁熱效應(yīng)。在氬氣保護(hù)下用熔煉法制備了MnCo1-xAlxGe(x=0.00～0.20)系列化合物與MnCo0.9Fe0.1GeB0.043化合物，通過(guò)X射

5、線衍射和振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)研究了樣品的結(jié)構(gòu)和磁性。結(jié)果表明，MnCo1-xAlxGe系列化合物在Al含量x<0.03時(shí)，樣品為正交結(jié)構(gòu)；當(dāng)Al的含量0.03