固态磁性制冷剂MnCoGe合金的研究进展

磁制冷技术是一种绿色环保,高效节能的制冷技术。固态制冷剂Mn Co Ge合金在相变时的巨大晶格体积变化带来的热效应,使其成为室温磁致冷工质的有力竞争者之一。本文注重对提高Mn Co Ge合金磁性能的方法进行综述,为该合金在实际工业制冷应用中提供参考。

MnCo0.95Cu0.05Ge合金的磁性及其磁热效应

采用真空电弧炉熔炼法制备MnCo_(0.95)Cu_(0.05)Ge合金,并分别利用X射线衍射和物性测量系统研究了其结构、磁性和磁热效应。室温下的X射线衍射数据表明,样品呈现六角(Ni_2In型)单相结构;随着温度降低,样品发生顺磁-铁磁二级相变,其居里温度T_C约为257 K。T_C以下样品呈现强铁磁性,这主要是由次晶格Mn-Mn原子间的交换作用引起的。在T_C附近,合金样品显示了巨大的磁热效应;当外加磁场变化为2、5和7 T时,最大磁熵变分别达到了4.49、10.19和13.64 J/(kg·K),相对应的制冷量分别为103.27、249.66和347.82 J/kg。