PDF《低磁场下获得巨磁热效应的 GdSi G e》

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2 c o m p o u n da l l o y e db yo t h e r e l e m e n t s r e p o r t e di nt h el i t e r a t u r e .T h eo v e r a l l m a g n e t o c a l o r i cp r o p e r t i e s a r e t h eb e s t a m o n go t h e r G d

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2 G e 2a l l o y s u p o n5Ta p p l i e df i e l d . K e yw o r d s :m a g n e t o c a l o r i ce f f e c t ;

i 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 ;

C u r i et e m p e r a t u r e 传统气体制冷技术因使用大量氟利昂而对环境 造成很大污染, 为此, 联合国在

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0 0年出台了蒙特 利尔协议, 这个协议的主要内容是限制氟利昂的生 产和使用. 在这种情况下, 传统的制冷行业面临挑 上海大学学报(自然科学版) 第16卷 战, 绿色制冷技术的发展更为迫切. 磁制冷技术与传统制冷技术相比, 因具有对臭 氧层无破坏作用、 无温室效应、 噪音小、 可靠性和效 率高等优势而备受世人关注, 被视为未来绿色环保 型制冷技术[

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2 ] . 目前, 磁制冷技术距离实际的应用还有一些困 难, 主要原因是磁制冷工质材料的巨磁热效应必须 在高外加磁场下( 5~

1 2T ) 获得, 低外加磁场(

1 . 0~

1 . 7T ) 下磁热效应较低. 高磁场下的应用导致磁制 冷技术的应用成本提高, 为其商业化带来很大的阻 力. 因此, 开发在室温及低磁场下具有巨磁热效应的 磁制冷工质材料成为磁制冷技术发展的关键. 美国艾姆斯实验室 G s c h n e i d n e r 等人在

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9 7年 报道 了他们所发现的室温巨磁热效应材料Gd5Si2Ge2合金, 但此合金的巨磁热效应必须在高外 加磁场下才能获得, 在低磁场下磁热效应较低. 图1 图1美国艾姆斯实验室在不同磁场下测试的Gd5Si2Ge2合金等温磁化曲线和等温磁熵变 F i g .

1 I s o t h e r ma lma g n e t i z a t i o nc u r v e s( M H)a n d ma g n e t i ce n t r o p yc h a n g eΔ S M ( T , H)f o rt h e G d

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2 a sa r c me l t e ds a mp l e sp r e p a r e di n A me s L a b o r a t o r yo f U S Ai nt h ema g n e t i cf i e l d r a n g eo f 0~ 5T 所示为美国艾姆斯实验室 G s c h n e i d n e r 等人在

5 ,

4 ,

3 ,

2 , 1T外加磁场下对 G d

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2 铸锭合金等温磁熵变 的测试结果[

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4 ] . 图中可见, 在外加磁场 5T变化下, 最大等温磁熵变 | Δ S M | 为20.5J / ( k g ・K ) , 居里温 度Tc为

2 7 6K [

3

4 ] . 在外加磁场 1T变化下, 最大等温 磁熵变 | Δ S M | 降低到 6J / ( k g ・K ) [

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4 ] . 随着外加磁 场的降低, 合金的最大等温磁熵变显著降低. 这些问........