PDF《低磁场下获得巨磁热效应的 GdSi G e》

第16卷 第 1期

2 0

1 0年 2月 上海大学学报(自然科学版) J O U R N A LO FS H A N G H A I U N I V E R S I T Y ( N A T U R A LS C I E N C E ) V o l .

1 6N o .

1 F e b .

2 0

1 0 文章编号:

1 0

0 7

2 8

6 1 (

2 0

1 0 )

0 1

0 0

3 5

0 3 ・快报・ 收稿日期:

2 0

0 9

0 9

2 4 基金项目: 上海市纳米中心资助项目(

0 3

5 2 n m

0 3

0 ) ;

上海市重点学科建设资助项目( S

3 0

1 0

7 ) 通信作者: 侯雪玲(

1 9

6 5~ ) , 女, 高级工程师, 研究方向为磁制冷工质材料.E m a i l : f l y b i r d

1 6

5 6 @1

6 3 . c o m 低磁场下获得巨磁热效应的 G d S i G e Z n合金 侯雪玲1 ,

2 , 胡星浩2 , 汪学真2 , 曾智2 , 徐晖1 ,

2 , 周邦新1 ,

2 (

1 . 上海大学 微结构重点实验室, 上海

2 0

0 0

7 2 ;

2 . 上海大学 材料研究所, 上海

2 0

0 0

7 2 ) 摘要:在研究 G d

5 S i

2 - x G e

2 Z n x , G d

5 S i

2 - z G e

2 - z Z n

2 z 系列合金的等温磁熵变和居里温度时发现, Z n的微量变化对合金 的磁热性能影响很大. 当x或者

2 z 为0.001时, 在1.5T外加磁场变化下, 其最大等温磁熵变分别为

2 0 .

7 0J / ( k g ・ K )( x =

0 .

0 0

1 ) 和25.30J / ( k g ・K ) (

2 z =

0 .

0 0

1 ) , 居里温度分别为

2 8 4K( x =

0 .

0 0

1 ) 和280K(

2 z =

0 .

0 0

1 ) , 其磁热 性能远高于没有添加 Z n 元素的合金(

5 .

0 3J / ( k g ・K ) ) . 实验证明, 微量元素 Z n 对Gd5Si2Ge2化合物的合金化处理, 可使其在低磁场下的磁热效应得到巨幅提高, 其最大等温磁熵变优于文献报道的铸锭合金 G d

5 ( S i

1 - y G e y )

4 及其他 添加元素( 如Ga,Sn,Cu,B,Al,Bi,Co,Fe,Ni,Mn,C,H等) 替代 S i 或Ge时在 5T高外加磁场变化下的等温磁熵变. 关键词:磁热效应;

等温磁熵变;

居里温度 中图分类号:T F1

2 5 文献标志码:A Ma g n e t o c a l o r i cE f f e c t o f G d S i G e Z nC o mp o u n du n d e r A p p l i e dL o wMa g n e t i cF i e l d H O UX u e l i n g

1 ,

2 , H UX i n g h a o

2 , WA N GX u e z h e n

2 , Z E N GZ h i

2 , X UH u i

1 ,

2 , Z H O UB a n g x i n

1 ,

2 (

1 .K e yL a b o r a t o r yf o r A d v a n c e dM i c r o A n a l y s i s ,S h a n g h a i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i

2 0

0 0

7 2 ,C h i n a ;

2 .I n s t i t u t eo f M a t e r i a l s ,S h a n g h a i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i

2 0

0 0

7 2 ,C h i n a ) A b s t r a c t :I t w a s f o u n di na s t u d y o nt h e m a g n e t o c a l o r i c e f f e c t o f G d

5 S i

2 - x G e

2 Z n xa n dG d

5 S i

2 - z G e

2 - z Z n

2 z s e r i a l a l l o y s t h a t a t r a c e a m o u n t o f c h a n g e o f Z ne l e m e n t h a s a g r e a t i m p a c t o nm a g n e t o c a l o r i c p r o p e r t i e s o f G d S i G e Z n .T h em a x i m u mi s o t h e r m a l m a g n e t i ce n t r o p yc h a n g e( Δ S M)r e a c h e s

2 0 .

7 0J / ( k g ・K )a t

2 8

4 Ka n d2

5 .

3 0J / ( k g ・K )a t

2 8 0Kf o r x =

0 .

0 0 1a n d2 z =

0 .

0 0

1 .T h e s em a g n e t o c a l o r i cp r o p e r t i e sa r e b e t t e r t h a nt h a t o f u n d o p e dG d

5 S i

2 G e 2c o m p o u n d .E x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o wG d

5 S i

2 G e 2c o m p o u n dw h i c h a r ea l l o y e db yat r a c ea m o u n t o f Z ne l e m e n t h a s b e t t e r m a g n e t o c a l o r i cp r o p e r t i e s t h a nt h a t o f G d