片状La_(0.9)Ce_(0.1)Fe_(11.7-x)Mn_xSi_(1.3)氢化物的高气压合成及磁热效应研究

La（Fe,Si）_（13）氢化物被认为是最具有应用前景的室温磁制冷工质之一,主动磁蓄冷样机上使用的理想磁制冷工质通常要求为片状块体。本工作在高达40 MPa的高压氢气气氛下烧结制备了片状La_（0.9）Ce_（0.1）Fe_（11.7-x）Mn_xSi_（1.3）（x=0,0.29,0.35,0.41）氢化物块体。X射线衍射分析表明,片状氢化物由具有立方NaZn13结构的La（Fe,Si）13相及少量α-Fe相构成,其晶格常数比母合金明显增加。Mn的掺杂有利于抑制烧结过程中α-Fe的析出,并且使样品的居里温度降低至室温附近。在0~2T的外磁场下,片状La_（0.9）Ce_（0.1）Fe_（11.35）Mn_（0.35）Si_（1.3）氢化物块体的磁熵变ΔSm在289K时达到最大值4.3J/（kg·K）。

Co_(0.525)Fe_(0.475)MnP化合物的室温磁热效应和磁电阻效应

采用多步骤固态烧结方法合成了具有单一Co2P相的Co0.525Fe0.475MnP化合物,其反铁磁有序温度在室温附近。在升温过程中,这种化合物经历两个连续的磁转变:在285 K发生反铁磁到铁磁的一级相变,在375 K发生由铁磁到顺磁的二级相变。在0～5 T的外磁场中,两个相变点温度对应的最大磁熵变分别为1.1 J/(kg·K)(303 K)和-2.0 J/(kg·K)(383 K)。外磁场为零时,随着温度的降低电阻率曲线在铁磁到反铁磁转变温度附近出现极小值,是铁磁有序与反铁磁有序的竞争所致。在35 K再次出现的电阻率极小值,可归因于由Fe替代Co引起的自旋无序所导致的金属-绝缘体转变。在5 T磁场中磁电阻率的最大值对应温度为200 K时的-2.5%,在反铁磁温度以上磁电阻率迅速减小。这表明,这种化合物的磁电阻效应源于外磁场对反铁磁有序的影响。

高压烧结时间及颗粒尺寸对片状LaFe11.44Si1.56氢化物块体结构及磁热效应的影响

La(Fe,Si)_(13)氢化物目前被认为是最具有应用前景的室温磁制冷材料之一,对于主动式磁蓄冷制冷机而言,理想的磁制冷工质为平行排列的片状块体。本工作在压强高达40 MPa的高压氢气气氛下烧结制备了不同颗粒尺寸的厚度为0.8 mm的片状LaFe_(11.44)Si_(1.56)氢化物块体,研究了颗粒尺寸及高压烧结时间对氢化物块体的结构及磁热效应的影响。结果表明,和母合金相比,烧结样品的α-Fe含量有明显增加,而烧结时间和颗粒尺寸对α-Fe析出没有显著影响。烧结样品的居里温度在室温以上,并且随着颗粒尺寸和烧结时间的增加而稍有增加。同时,与母合金相比,烧结块体中的磁滞显著降低,这可以归因于较小的颗粒尺寸和样品中存在大量的微观孔洞,降低了相变过程中的内应力。与颗粒尺寸为110～150μm的样品相比,颗粒尺寸小于40μm的片状块体在磁熵变几乎保持不变的基础上,磁滞显著降低35%。在0～1.5 T的外磁场下其磁熵变和体积磁熵变在345 K达到最大值8.5 J/(kg·K)和53 mJ/(cm^3·K)。