Giant magnetocaloric effect in composites based on polymeric matrix and manganese arsenideстатьяИсследовательская статья
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 5 января 2019 г.
Аннотация:Полевые и температурные гистерезисные явления представляет собой нечто большее, чем просто интересная неопределенность поведения магнитных свойств, возникающая в материалах с переходом первого рода. В действительности, обратимость магнитокалорического эффекта (MКЭ), существенная для магнитных тепловых насосов, сильно зависит от ширины теплового гистерезиса и, следовательно, необходимо найти решения для минимизации потерь, связанных с тепловым гистерезисом, чтобы достичь максимальной эффективности устройств охлаждения на основе МКЭ. В этой работе были получены полимерные композиты на основе MnAs в качестве рабочего материала, и был изучен его MКЭ прямым методом. Исследовано влияние процесса подготовки композитов на МКЭ. Обнаружено, что MКЭ в обычном поликристаллическом MnAs демонстрирует сильный температурный гистерезис, вызванный магнитоструктурным переходом из парамагнитного в ферромагнитное состояние, что также приводит к необратимому MКЭ при охлаждении при первом намагничивании. Обратимый MКЭ в MnAs для магнитного поля 12,5 кЭ составляет ΔT ~ 0,4 К. Показано, что полимерный композит на основе MnAs, отвержденный в постоянном магнитном поле, вызывает усиление температурного гистерезиса MКЭ по сравнению с поликристаллом. Таким образом, значение MКЭ в таком композите меньше, чем значение MКЭ для поликристалла. Показано, что уменьшение линейного размера зерен MnAs до нанокристаллического состояния в полимерном композите приводит к резкому уменьшению MКЭ до значения 0,05 К. Установлено, что оптимальные свойства, такие как гигантский MКЭ и минимальный температурный гистерезис, найдены для композита отвержденного под давлением 10 кбар. В этом композите наблюдалось увеличение обратимого MКЭ (по сравнению с поликристаллом MnAs) до значения ΔT ~ 1,2K.