维度对二维磁体中磁卡效应的影响
材料科学
2024-05-09 v1
摘要
磁卡材料利用磁场变化引起的可逆温度变化,在推进节能冷却技术方面具有广阔前景。将二维材料集成到磁卡系统中代表着提升磁卡冷却效率的新兴机遇。在本研究中,我们使用基于第一性原理参数的原子尺度自旋动力学模拟,系统评估了磁卡性质如何从三维(3D)铁磁材料转变为二维(2D)铁磁材料。我们发现,降低的居里温度、更尖锐的磁转变以及更高的磁化率等 2D 特征有利于磁卡应用,而 2D 中相对较高的晶格热容则可能削弱可达到的绝热温度变化。我们进一步提出 GdSi 是一种在氢液化温度附近极具前景的 2D 磁卡材料。我们的分析为二维铁磁体中的磁卡效应提供了有价值的理论见解,并表明 2D 铁磁体在紧凑和小型化纳米器件的冷却与热管理应用中具有潜力。
引用
@article{arxiv.2405.04639,
title = {Impact of Dimensionality on the Magnetocaloric Effect in Two-dimensional Magnets},
author = {Lokanath Patra and Yujie Quan and Bolin Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.04639},
year = {2024}
}