应力能增强的室温磁热效应：来自第二型磁相变材料的研究
材料科学
2025-02-17 v1 应用物理
摘要
大型磁熵变（deltaSM）可实现在磁场下显著的热转换，直接增强磁热效应的 efficacy，这为提高制冷效率和制冷容量提供了前沿的环保固态策略。相较于大多数一级磁相变材料，第二型磁相变（SOMT）材料具有更宽的 deltaSM 峰且无热滞后，尤其在室温范围内具有高度吸引力，适用于磁制冷。本文报道了在单晶 Mn5Ge3 中的 deltaSM 在室温下的显著增强。通过在该SOMT体系中人为引入应力能，我们实现了- deltaSM 从 3.5 J/kgK 提升至 5.6 J/kgK（T = 300K），提升了60%。实验结果和蒙特卡洛模拟均表明，deltaSM的增强源于应力能在变形后导致的微观应力和晶格变形。这种应力能将重构该铁磁体系的能量景观，增强磁化，导致磁热响应的强度显著提升。我们的发现为增加磁熵变提供了方法，为探索高级磁热材料提供了新思路。
引用
@article{arxiv.2502.09856,
title = {Strain energy enhanced room-temperature magnetocaloric effect in second-order magnetic transition materials},
author = {Xiaohe Liu and Ping Song and Sen Yao and Yuhao Lei and Ling Yang and Shenxiang Du and Yiran Deng and Defeng Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.09856},
year = {2025}
}