【摘 要】
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基于磁热、机械热、电热等热效应的固态制冷技术在多领域包括微尺度制冷具有重要潜在应用。解决相变制冷材料的滞后损耗、提高热效应幅度是人们长期追求的目标。最近,我们针
【机 构】
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中国科学院物理研究所; 松山湖材料实验室;
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基于磁热、机械热、电热等热效应的固态制冷技术在多领域包括微尺度制冷具有重要潜在应用。解决相变制冷材料的滞后损耗、提高热效应幅度是人们长期追求的目标。最近,我们针对典型的巨磁热La(Fe,Si)13、FeRh、HoCuSi等块材和薄膜体系,深入开展了应力场调控的相变、磁结构与磁热效应研究[1-5]。在FeRh/PMN-PT薄膜中通过基片引入电致应变场实现了滞后损耗的非易失性下降[1],解决了制冷器件设计中遇到的双场瓶颈问题,为微尺度制冷器件的设计提供了实验基础;并实现了铁电畴调控的制冷温区的大幅拓宽[2]。在La(Fe,Si)13块材体系观察到静水压增强的磁热和压热效应,11.3kbar的压力使磁热熵变增大到2倍,9kbar使磁热熵变增大到3倍;利用中子衍射并结合第一性原理计算揭示了物理压力引入特殊的晶格畸变使相变性质演化并产生显著增强的磁热和压热效应的物理机制[3]。在HoCuSi块材中通过引入静水压调控磁结构和磁化过程获得了大幅增强的磁热效应,0-1T磁场下熵变增大150%而不引入滞后损耗,为发展混合场驱动的制冷器件提供了材料基础[4]。
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