六方 MnMX 铁磁体中室温可逆低场磁热效应的设计
材料科学
2020-05-06 v1
摘要
巨磁热效应在六方 MnMX 基（M = Co 或 Ni，X = Si 或 Ge）铁磁体的多级磁结构相变中广泛实现。然而，热滞回以及磁结构相变对磁场的低敏感性不可避免地导致低场磁热效应的显著不可逆性。本工作中，我们展示了一种利用二级相变在 MnMX 基合金中实现可逆低场磁热效应的替代途径。通过在 MnCoGe 合金的 Co 中引入 Cu，马氏体相变在高温下被稳定，而正交相的居里温度被降低至室温。结果，可观察到具有可忽略热滞回和大幅磁化变化的二级磁相变，从而实现大的可逆磁热效应。通过量热与直接测量，在 304 K、0–1 T 磁场变化下获得了约 1 K 的可逆绝热温度变化，大于一级磁结构相变中所获得的值。为更好地理解这些实验结果的起源，进行了第一性原理计算以表征化学键与磁交换相互作用。我们的工作提供了对 MnCoGe 合金的新认识，并指出了在 MnMX 体系中改善低场磁热效应可逆性的可行路径。
引用
@article{arxiv.1909.08836,
title = {Design of reversible low-field magnetocaloric effect at room temperature in hexagonal MnMX ferromagnets},
author = {Jun Liu and Yurong You and Ivan Batashev and Yuanyuan Gong and Xinmin You and Bowei Huang and Fengqi Zhang and Xuefei Miao and Feng Xu and Niels van Dijk and Ekkes Brück},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08836},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 9 figures