面向低温制冷的超低成本磁热材料
材料科学
2025-11-05 v3
摘要
经济实惠的材料对于大规模应用至关重要。新兴的磁热氢气液化技术可能因其在实现更高效率方面的潜力而改变液氢产业。大多数关于低温磁热效应（MCE）的研究都集中在资源稀缺的稀土基材料上。本文报道了一种基于超低成本元素 FeCl 的离子磁热材料，作为氢气液化的候选工作材料。FeCl 显示出逆向和常规 MCE 两种效应。从 0 到 1.5 T，逆向效应在约 20 K 处产生约 5 J/kg/K 的正磁熵变（），随后在更高场力下趋于零。相比，常规（负）响应随场力增强。 在 5 T 磁场下可达 18.6 J/kg/K，接近重稀土基材料，超过大多数轻稀土基材料。adiabatic 温度变化达约 3.6 K。较大的 以及 FeCl 元素成本低廉，是实现工业规模生产的关键条件，为 20~77 K 温度区间内的实际磁热材料提供了前景。
引用
@article{arxiv.2510.20458,
title = {Ultralow-Cost magnetocaloric compound for Cryogenic Cooling},
author = {Wei Liu and Benjamin Theisel and Yulia Klunnikova and Konstantin Skokov and Oliver Gutfleisch},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.20458},
year = {2025}
}