ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
В проекте планируется провести исследование природы магнитотепловых явлений: магнитокалорического эффекта (МКЭ) и магнитоупругого калорического эффекта (МУКЭ) в редкоземельных металлах (РЗМ), их сплавах и соединениях с 3d-переходными металлами. Предполагается исследовать гидриды соединений R-Ni, которые могут обладать в области низких температур 4,2-20K повышенными значениями МКЭ и магнитной хладоемкости благодаря сильному снижению температур Кюри при гидрировании. Планируется также исследовать МКЭ и магнитную хладоемкость композитных микро- и нанокристаллических материалов на основе сплавов и соединений РЗМ, выявить их эффективность для работы в интервале температур 80-300K. Будут также исследованы магнитокалорические материалы на основе соединений (Mn,Fe), (Ge,Si) с гигантским МКЭ в области комнатных температур. Особое внимание будет уделено изучению нового магнитоупругого калорического эффекта в области магнитных фазовых переходов в ферромагнитных редкоземельных материалах и поиск составов, представляющих интерес для создания магнитных рефрижераторов.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Исследование природы магнитотепловых явлений в соединениях 4f- и 3d-переходных металлов |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Исследование природы магнитотепловых явлений в соединениях 4f- и 3d-переходных металлов |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Исследование природы магнитотепловых явлений в соединениях 4f- и 3d-переходных металлов |
Результаты этапа: Проведено исследование намагниченности, магнитострикции и теплового расширения монокристалла соединения Y2Fe17. Магнитострикция парапроцесса и магнитострикционные константы определены в области магнитного упорядочения вблизи комнатной температуры. Обнаружена гигантская обменная магнитострикция, индуцированная магнитным полем вблизи комнатной температуры в магнитных полях до 1,2 Т. Найдены вклады в объемную магнитострикцию и магнитострикционные константы от анизотропного одноионного и изотропного парного обменного взаимодействий. Экспериментальные результаты интерпретированы в рамках стандартной теории магнитострикции и термодинамической теории Ландау. Показано, что гигантские значения объемной магнитострикции ввызваны сильной зависимостью 3d- электронного кулоновского взаимодействия и ширины 3d- зоны от деформации. Исследован магнитокалорический эффект металлического поликристаллического Gd, индуцированный намагниченностью парапроцесса в сильных постоянных магнитных полях до 14Т. Экспериментально обнаружен гигантский магнитокалорический эффект (МКЭ) величиной около 19,5 К в поле 14 Т вблизи температуры Кюри. Показано, что в области перехода ферромагнетизм — парамагнетизм полевая зависимость МКЭ может быть описана теоретическими формулами, следующими из термодинамической теории Ландау не только при низких, но и при высоких значениях магнитного поля до 14 Т, где параметр упорядочения достигает значений ~0,34. Полученные результаты позволяют оценить значения МКЭ экстраполяцией и интерполяцией в области полей до 14 Т, что является важным для расчета магнитных рефрижераторов. Исследованы магнитные и магнитокалорические свойства соединений Gd5-xTixSi2Ge2, обладающих большими значениями МКЭ в области комнатных температур. Произведен поиск оптимальных замещений в p- и 4f- подрешетках для уменьшения температурного гистерезиса с сохранением большой величины МКЭ в области магнитоструктурного перехода. Изменение намагниченности показали, что данные составы демонстрируют ферромагнитное поведение. Замещенные составы кристаллизуются с образованием орторомбической структуры, тогда как исходное соединение Gd5Si2Ge2 имеет моноклинную структуру. Кривые Белова-Аррота для замещенных составов представляют собою прямые линии, что свидетельствует о наличии фазового перехода второго рода, тогда как в исходном соединении происходит фазовый переход первого рода. Установлено заметное уменьшение температурного гистерезиса в области температуры Кюри при введении Ti, что объясняется изменением характера фазового перехода. Полученные результаты указывают на эффективность замещенных составов при работе в циклических магнитных рефрижераторов. Исследовано влияние замещений в 3d-подсистеме на обменные взаимодействия в соединениях на основе NdMnGe. Измерения намагниченности показали, что введение Ti в подрешетку Mn увеличивает косвенный обмен между слоями атомов редкой земли через слои атомов 3d- и 4p- элементов, а температура спин-переориентационного перехода понижается. Обнаружен положительный МКЭ ~0,35 К в районе температуры магнитного упорядочения атомов Nd. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".