过渡金属化合物磁热效应及临界行为研究

论文摘要

磁致冷技术被证实是一种环境安全制冷技术。使用磁性材料作为制冷介质,没有破坏臭氧层的危害,更不会加剧温室效应。本文主要研究了与磁致冷实际应用中最重要的磁热效应相关的材料的临界行为,探索其居里温度相变的相关参数,这对材料的实际应用有着重大意义。二元的铬硫化合物具有丰富的磁输运和光学性质。这些物质很有可能在将来会成为铁磁半金属,这是一种有着很好的电子自旋性质的材料。通过MAP和KF方法可以得到精确的临界值β和γ,而且通过临界等温线的分析可以获得δ。得到的临界值和通过3DIsing模型理论预测得到的值很接近。相互反应的形式为J（r）～r-4.94,这就表明在m-Cr5Te8中的铁磁相互作用介于一种长程相互作用和一种短程相互作用之间。同时,测得在H=50 kOe时,m-Cr5Te8的-△SMmax约等于16 mJ·cm-3·K-1。Heusler合金化合物Co2ZrSn具有半金属铁磁性且饱和磁矩～2μB/f.u。使用MAP和Kouvel-Fisher方法验证得到了材料的临界指数β、γ和δ,且这些参数与标度率吻合得很好。同时通过NS图证明,使用平均场模型来描述该材料临界行为是最佳选择。在△H=50 kOe时最大磁熵变-△SMmax约为0.57 J·kg-1·K-1和RCP为14.68 J·kg-1。通过公式验算,σ.的值小于2,说明在多晶Co2ZrSn材料中长程自旋相互作用起着主要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 磁致冷技术发展历史
•   1.3 磁热效应
•   1.4 磁性材料
•     1.4.1 磁性材料的定义
•     1.4.2 室温磁性材料的分类
•     1.4.3 相变
•     1.4.4 临界行为
•   1.5 磁致冷工作原理
•     1.5.1 磁制冷机的一般工作原理
•     1.5.2 磁致冷热力学循环分类
•   1.6 本文主要研究内容
• 第二章 物性表征技术及磁热效应计算原理
•   2.1 X射线衍射
•   2.2 磁学测量系统（MPMS3）
•   2.3 磁热效应计算原理
• 5Te₈）的磁热效应与临界行为'>第三章 单斜八碲化五铬（m-Cr₅Te₈）的磁热效应与临界行为
•   3.1 二元碲化铬材料
•   3.2 样品制备
•   3.3 物性表征
•   3.4 数据处理及分析
•   3.5 结果讨论
• 2ZrSn）的磁热效应与临界行为研究'>第四章 哈斯勒合金（Co₂ZrSn）的磁热效应与临界行为研究
•   4.1 哈斯勒合金
•   4.2 样品制备
•   4.3 物性表征
•   4.4 数据处理及分析
•   4.5 结果结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 于天麟

导师: 雷鸣

关键词: 磁致冷,磁热效应

来源: 北京邮电大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 北京邮电大学

分类号: O482.5

总页数: 60

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