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中国科学院物理研究所
磁学国家重点实验室
M03 课题组
Copyright © 2010.8 物理所磁学国家重点实验室M03组
更新日期:2012年12月
 

一级相变体系中颗粒尺寸对磁滞损耗的影响

 

    在磁制冷材料的实际应用中,磁滞损耗是不利的。本课题组研究了材料尺寸对磁制冷性能特别是磁滞损耗的影响。研究表明,在一级相变材料La0.7Ce0.3Fe11.6Si1.4C0.2中,随着颗粒尺寸的减小,材料的磁滞损耗相应减小(图1)。与块体材料相比,尺寸范围在20-50μm的颗粒状材料磁滞损耗减小幅度高达61%. 本工作表明,上述磁滞损耗的明显减小是由于样品比表面积的增加,以及材料内部应力和晶界的消除,而与成核因素和电子能带结构无关。结果还表明,随着颗粒尺寸的减小,虽然材料磁熵变峰值逐渐减小,但是由于磁滞损耗的减小,使得有效制冷能力反而提高。本工作同时表明,上述颗粒尺寸和磁滞损耗的变化规律具有一定的范围限制。当颗粒尺寸小于10μm的时候,材料不再延续上述变化规律。该项工作对于降低磁制冷材料的磁滞损耗,提高磁制冷效率具有重要意义。相关结果发表在 Appl. Phys. Lett. 100, 072403 (2012)