用于室温固态制冷的超灵敏压卡材料
材料科学
2022-04-29 v1
摘要
基于卡效应的固态制冷是一种高能效、环境友好的技术，被视为传统蒸汽压缩技术的潜在替代方案。其实用化的最大障碍之一是巨大的驱动场。本文报道了无机 NH4I 中巨大的压卡效应，其在室温附近具有最大熵变 {\Delta}S_BCE^max ~89 J K-1 kg-1，并与取向有序-无序相变相关。相变温度 Tt 随压力剧烈变化，变化率为 dTt/dP ~0.81 K MPa-1，这导致极小的饱和驱动压力 {\Delta}P ~20 MPa、空前大的卡强度 |{\Delta}S_BCE^max/{\Delta}P| ~4.45 J K-1 kg-1 MPa-1，以及在 80 MPa 驱动压力下 ~68 K 的宽温度窗口。通过中子散射测量对晶体结构与动力学的综合表征，揭示出强重取向-振动耦合，其正是 Tt 对压力高灵敏度的原因。本工作有望推进压卡制冷的实际应用。
引用
@article{arxiv.2110.11563,
title = {Ultrasensitive barocaloric material for room-temperature solid-state refrigeration},
author = {Qingyong Ren and Ji Qi and Dehong Yu and Wenli Song and Bao Yuan and Tianhao Wan and Weijun Ren and Zhidong Zhang and Xin Tong and Bing Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11563},
year = {2022}
}
备注
18pages, 5 figures