用于筛选多热量材料的可靠热力学估计量

伴随热量效应的可逆、无扩散、一级固-固相变对于固态冷却和热泵设备中的应用至关重要。加速热量材料的发现需要可靠但更快速的估计量，用于预测和系统特异性主导热量贡献的高通量筛选。我们评估了在相变时或附近相关固相中提供热力学性质的计算方法的可信度。我们使用研究充分的B2 FeRh合金作为此类材料基因组发现中的“果蝇”，因为它表现出产生多热量（磁热、弹热和压热）响应的变磁转变。对于晶格熵贡献，我们发现常用的线性响应和小位移声子方法在由原子势非谐性引起的不稳定性附近无效，并且我们提供了一种更可靠且精确的计算固定温度下晶格熵的方法。然后，我们将一组可靠的方法和估计量应用于FeRh中的变磁转变（预测346 ± 12 K，观测353 ± 1 K），并计算相关的热量性质，如等温熵和等熵温度变化。