(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)來實現(xiàn)制冷的熱點研究領(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大氣臭氧層有破壞作用的氟利昂作制冷劑。所以探索開發(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：一級相變材料和二級相變材料。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)?？墒沁@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、磁場變化為1.5T時的最大磁熵交達(dá)到了5.33 J/kgK。3d過渡元素Cr的添加降低了該系列材料的熱滯，而且相變類型從一級相變轉(zhuǎn)變到二級相變?；衔颩n1.18Cr0.02Fe0.8P0.95-yGeySi0.05(y=0.26，0.28，0.

4、30)的居里溫度和磁熵變對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、磁場變化為1.5 T時的最大磁熵變?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X射

5、線衍射和振動樣品磁強(qiáng)計研究了樣品的結(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，樣品為正交結(jié)構(gòu)；當(dāng)Al的含量0.03