【摘 要】
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制冷技术是工业生产和人民生活中不可或缺的一项技术,为日常生活提供了极大的便利。随着社会的快速发展,人们的环保意识不断增强,科学技术也在向着节能环保的方向不断发展。传统气体压缩制冷方式使用的制冷剂会产生污染物质,严重破坏地球臭氧层,是温室效应的主要原因之一。磁制冷技术因其高效节能,无环境污染,稳定可靠,无噪音无振动等特性,成为了未来制冷技术发展的一个重要方向。本文主要对Mn1.28Fe0.67P0.
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制冷技术是工业生产和人民生活中不可或缺的一项技术,为日常生活提供了极大的便利。随着社会的快速发展,人们的环保意识不断增强,科学技术也在向着节能环保的方向不断发展。传统气体压缩制冷方式使用的制冷剂会产生污染物质,严重破坏地球臭氧层,是温室效应的主要原因之一。磁制冷技术因其高效节能,无环境污染,稳定可靠,无噪音无振动等特性,成为了未来制冷技术发展的一个重要方向。本文主要对Mn1.28Fe0.67P0.44Si0.56和Mn Fe1-xZxP0.77Ge0.23（Z=V,Cr,Ru）化合物的结构和磁性能进行研究。1.使用高能球磨法和淬火及自然冷却两种热处理工艺制备Mn1.28Fe0.67P0.44Si0.56化合物。X射线衍射花样分析结果表明,淬火和自然冷却的样品均形成了Fe2P型六角结构,空间群为P-62m。磁性测量结果表明,淬火和自然冷却样品的居里温度分别为270K和303K,在磁场变化为0～3T时的最大等温磁熵变分别为9.34J·kg-1K-1和9.24J·kg-1K-1。Mn和Fe K边的X射线吸收精细结构分析结果与X射线衍射结果在误差范围内一致。变温X射线吸收光谱分析表明,随着温度的升高ab面上Fe-Fe距离发生了较为明显的突变,当温度超过居里温度时,其第一近邻位置上的Fe-Fe距离从2.73（?）缩短到2.66（?）,第二近邻位置上的Fe-Fe距离从4.07（?）缩短到4.04（?）,说明此化合物在居里温度附近发生了磁弹性相变。2.使用高能球磨法和固相烧结法制备MnFe1-xZxP0.77Ge0.23（x=0.05,0.06,0.08,0.10,0.15;Z=V,Cr）化合物。X射线衍射花样分析结果表明,样品均形成了Fe2P型六角结构,空间群为P-62m。磁性测量结果表明,随着V、Cr元素含量的增加,两组化合物的居里温度均逐渐降低,在磁场变化为0～3T时的最大等温磁熵变也均呈逐渐降低的趋势。Mn Fe0.95V0.5P0.77Ge0.23和Mn Fe0.95Cr0.5P0.77Ge0.23化合物的居里温度分别为300K和350K,在磁场变化为0～3T时的最大等温磁熵变则分别为11J·kg-1K-1和4.5J·kg-1K-1。Mn Fe1-xCrxP0.77Ge0.23化合物的Mn、Fe和GeK边X射线吸收精细结构分析表明,在该系列化合物中Mn原子占据3g晶位,Fe原子占据3f晶位,Ge原子占据2c晶位,P原子占据1b和2c晶位。其结果与X射线衍射结果在误差范围内一致。3.使用高能球磨法和淬火及自然冷却两种热处理工艺制备了Mn Fe1-xRuxP0.77Ge0.23（x=0.15,0.20,0.25,0.30,0.35）化合物,X射线衍射花样分析结果表明,样品均形成了Fe2P型六角结构,空间群为P-62m。扫描电镜结果表明该系列化合物均形成了均匀稳定的相结构,掺杂元素均匀的分布在体相各处。磁性测量结果表明,随着Ru元素含量的增加,化合物的居里温度逐渐降低,化合物的最大等温磁熵变也逐渐降低。自然冷却和淬火的Mn Fe0.85Ru0.15P0.77Ge0.23化合物其居里温度分别为330K和323K,在磁场变化为0～3T时的最大等温磁熵变分别为9.59J·kg-1K-1和12.35J·kg-1K-1,淬火处理会使该化合物的居里温度降低,等温磁熵变增大。
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