SCMs|Er-Y-Cr-Si化合物在极低温区的巨低场磁热效应

高性能低温低场磁热材料在气体液化等领域具有重要的应用前景。

近日，北京科技大学王守国教授和郑新奇副教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过真空电弧熔炼的方式成功合成了一系列多晶Er_1-xY_xCr₂Si₂（0 ≤ x ≤ 0.8）样品，这些材料表现出巨大的低场磁热效应。

本文要点：

1) 在上述材料中，Cr含量为0.1的样品显示出最好的低场磁热性能以及接近2 K的合适的工作温区。在0-1 T的磁场变化下，该样品的最大磁熵变峰值以及最大绝热温变峰值分别高达19.2 J kg^-1K^-1和4.3 K。其磁熵变峰值为目前已报道的20 K以下温区合金类磁热材料的最大值。

2) 通过Arrott曲线，平均场理论以及约化磁熵变曲线等手段，证明了磁相变特征为二级相变。

3) 物理机理分析表明，10%的Y替代导致高达15.9%的磁熵变峰值增强的原因在于替代样品所具有的大饱和磁化强度以及小饱和磁场。

文章信息

Lei X., Zheng X., Gao Y., et al. Giant low-field magnetocaloric effect of (Er,Y)Cr₂Si₂ compounds at ultra-low temperatures. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2312-0

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