由量子临界性引起的显著逆磁热效应

自旋系统中场诱导量子临界点（QCP）附近临界性增强的磁热效应（MCE）构成了一种非常有前景且高度可调的、替代传统绝热去磁制冷的方案。低-$T$量子临界区中的强涨落可产生大的热熵变，从而在接近QCP时产生显著的冷却效应。在本工作中，通过高效且精确的多体计算，我们展示了自旋-1量子链材料(CH$_3$)$_4$NNi(NO$_2$)$_3$（TMNIN）和NiCl$_2$-4SC(NH$_2$)$_2$（DTN）中存在显著的逆MCE（iMCE），其中DTN具有可观的低-$T$制冷量且仅需中等磁场。包括绝热温度变化$\Delta T_{\rm ad}$、等温熵变$\Delta S$、微分Grüneisen参数和熵变率在内的iMCE特征，均通过有限温度下的量子多体计算获得。我们还讨论了这两种化合物的冷却性能，即效率因子和保持时间。基于对自旋链材料现实模型的多体计算，我们得出结论：化合物DTN构成了一种非常有前景且高效的、具有显著iMCE性质的量子磁性制冷剂。我们主张此类量子磁体可用于空间应用和量子计算环境中的无低温剂制冷。