RB4（R = Dy, Ho）中的四极序与奇异磁热效应
材料科学
2019-02-08 v1 强关联电子
摘要
电荷、自旋、轨道和晶格自由度的相互作用近年来因其在改善用于磁制冷应用的磁热效应（MCE）方面的潜力而受到极大关注。在此我们提出稀土四硼化物中巨逆磁热效应的新机制，特别是针对 Ho1-xDyxB4（x = 0.0、0.5 和 1.0）。对于 x = 0.0、0.5 和 1.0，巨逆磁热效应的最大熵变分别为 22.7 J/kgK、19.6 J/kgK 和 19.0 J/kgK，临界场分别为 25 kOe、40 kOe 和 50 kOe。值得注意的是，即使在施加低磁场时也实现了如此巨大的磁热效应，这使得场调谐熵变成为可能，并为若干应用带来显著优势。对于所有化合物，我们系统地研究了熵如何随磁场和温度变化，并探究了其与连续双相变（即 T = TN 处的磁偶极序和 T = TQ 处的四极序，TQ < TN）的关联。我们发现最大熵变出现在 T = TQ 以及与变磁转变相关的临界场处，这与实验数据吻合良好。因此我们阐明，这一独特行为归因于强自旋轨道耦合和几何阻挫下磁偶极与四极之间的强耦合。我们的工作为磁性材料中多极自由度的学术兴趣以及具有多种磁制冷系统应用的巨磁热效应的发现提供了新见解。
引用
@article{arxiv.1902.02576,
title = {Quadrupolar ordering and exotic magnetocaloric effect in RB4 (R = Dy, Ho)},
author = {M. S. Song and K. K. Cho and B. Y. Kang and S. B. Lee and B. K. Cho},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.02576},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 12 figures