《一級結構磁相變材料巨磁熵變的物理機制研究》是依託西安交通大學，由高博擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：一級結構磁相變材料巨磁熵變的物理機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高博
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
磁製冷材料研究是具有廣闊套用前景的室溫磁製冷技術發展的關鍵，而揭示磁製冷材料產生巨磁熱效應的物理機制本身又對尋求優秀的磁製冷材料具有指導意義。針對當前一級結構磁相變材料的巨磁熱效應研究以報導巨磁熵變現象為主、其物理機制尚不清楚的現狀,本項目從幾類典型一級結構磁相變材料入手，以這類材料中關於磁熵變衡量問題的爭議為研究中心，通過材料結構、磁性測量和熱測量等數據，並結合熱力學關係和相變理論，細緻分析相變過程各物理參數對磁熵變的影響。本項目的最大特色是通過揭示主導一級結構磁相變材料巨磁熵變的內在因素，給出其巨磁熵變物理機制的統一解釋。預期研究成果將給出衡量一級結構磁相變材料磁熱效應的正確途徑，為探索具有真實巨磁熱效應材料提供強有力的理論指導和實驗支撐。
結題摘要
磁製冷材料發展是綠色節能的室溫磁製冷技術套用的前提，而磁製冷材料產生大磁熱效應的物理機制研究又對探索可實用的磁製冷材料具有指導意義。本項目針對目前一級結構磁相變材料的磁熱效應研究以報導磁熵變性能為主、物理機制尚不清楚的現狀，選擇Ni-Mn基變磁形狀記憶合金、鈣鈦礦錳氧化物及Mn(Co,Sn)Ge化合物等典型磁製冷材料為研究對象，對其相變及相關磁熵變行為進行了深入研究。以材料結構分析、磁性及熱容分析等為手段，結合熱力學Maxwell關係的理論背景，細緻分析相變過程磁與結構耦合的細節對磁熵變的影響，並討論了被廣泛套用的磁測量計算磁熵變的方法的合理性。分析了Ni-Mn基變磁形狀記憶合金相變過程兩相共存態的相成份演變過程，並指出了Maxwell關係套用過程中的關鍵問題所在，利用熱測量數據確定了體系磁熵變的衡量問題。研究了鈣鈦礦(R,Sr)MnO3錳氧化物磁短程式與磁熵變之間的關聯，通過磁化率規律建立了磁熵變理論和實驗數據之間的統一，並討論此類材料實用化的工藝方法。討論了Mn(Co,Sn)Ge等其他典型材料相變過程的結構變化對磁熵變計算的具體影響。我們集中指出了在多相磁結構背景下的磁熱效應材料，其磁熵變衡量手段必須多樣化以確定其真實性。本項目研究成果對幾類一級結構磁相變材料的磁熱效應機制給出了解釋，為探索具有真實大磁熱效應材料提供了有力的理論指導和實驗支持。
