磁热效应
仪器信息网 · 2009-03-08 23:37 · 10958 次点击
磁热效应:magnetocaloriceffect
绝热过程中铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。绝热去磁时要降温,又称磁致冷效应。物质的点阵振动和磁矩取向都对系统的熵有贡献,如先在等温情形下加外磁场,物质被磁化,分子磁矩趋向于一致的排列,对熵的贡献减小,系统放出热量;然后在绝热条件下撤去外磁场,磁矩恢复为无规排列,相应的熵增加,但由于是绝热去磁,系统的总熵不变,磁矩的熵的增加是以点阵振动的熵的减少作代价,这导致物质的冷却。绝热去磁与绝热去极化一样可用来获得低温。
基于“磁热效应”(MCE)的磁制冷是传统的蒸汽循环制冷技术的一种有希望的替代方法。在有这种效应的材料中,施加和除去一个外加磁场时磁动量的排列和随机化引起材料中温度的变化,这种变化可传递给环境空气中。Gd5Ge2Si2是其中一种所谓的巨型MCE材料,当在上个世纪90年代后期被发现时曾引起人们很大兴趣。该化合物作为制冷物质有一个缺点:当在该材料表现出大的磁热效应的温度范围内循环其磁化时,它会因磁滞现象而损失大量能量。但是现在,研究人员找到了克服这一问题的一个简单方法。只是通过添加少量铁,就可将磁滞现象减少90%,所获得的合金成为一种性能得到很大改善的制冷物质,可在接近室温的环境下应用。