Rare-earth high-entropy alloys with giant magnetocaloric effect
Rare-earth high-entropy alloys with giant magnetocaloric effect
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具有巨磁热效应的稀土高熵合金
DOI：
10.1016/j.actamat.2016.12.021
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发表时间：
2017-02
期刊：
影响因子：
9.4
通讯作者：
Lu Z. P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yuan Y.;Wu Y.;Tong X.;Zhang H.;Wang H.;Liu X. J.;Ma L.;Suo H. L.;Lu Z. P.
在本文中，我们报告了稀土高熵合金（RE-HEA）的发展与多个主元素随机分布在一个单一的六方密排（HCP）晶格。我们的工作表明，这是熵，而不是其他原子因素，如焓，原子大小和电负性，决定相形成在当前的稀土合金系统。高的组态熵稳定的晶体结构从相变在冷却过程中，而二级磁相变发生在其Neel温度。五元RE-HEA表现出小的磁滞和迄今为止报道的最大制冷剂容量（在5 T磁场下约627 J kg− 1），沿着具有可观的机械性能。我们的分析表明，高组态熵导致的强烈的化学无序使得HEA中的磁有序化变得困难，从而导致缓慢的磁相变和增强的磁热效应。我们的研究结果表明，RE-HEAs具有很大的潜力，用作磁制冷剂和合金设计的概念HEAs可以用来开发新型的高性能磁热材料。
In this paper, we report the development of rare-earth high-entropy alloys (RE-HEA) with multiple principle elements randomly distributed on a single hexagonal close-packed (HCP) lattice. Our work demonstrated that it is the entropy, rather than other atomic factors such as enthalpy, atomic size and electronegativity, that dictates phase formation in the current rare-earth alloy system. The high configuration entropy stabilized the crystalline structure from phase transformation during cooling, whereas a second-order magnetic phase transition occurred at its Neel temperature. The quinary RE-HEA exhibited a small magnetic hysteresis and the largest refrigerant capacity (about 627 J kg−1at the 5 T magnetic field) reported to date, along with respectable mechanical properties. Our analysis indicates that the strong chemical disorder resulted from the high configuration entropy makes magnetic ordering in the HEA difficult, thus giving rise to a sluggish magnetic phase transition and enhanced magnetocaloric effect. Our findings evidenced that RE-HEAs have great potential to be used as magnetic refrigerants and the alloy-design concept of HEAs can be employed to develop novel high-performance magnetocaloric materials.
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影响因子：
3.2
作者：
Ming-hui Yu;L. H. Lewis;A. Moodenbaugh
通讯作者：
Ming-hui Yu;L. H. Lewis;A. Moodenbaugh
DOI：
10.1016/0965-9773(93)90136-y
发表时间：
1993-03
期刊：
Nanostructured Materials
影响因子：
--
作者：
R. Shull;R. McMichael;J. Ritter
通讯作者：
R. Shull;R. McMichael;J. Ritter
影响因子：
3.2
作者：
V. Franco;J. Borrego;C. F. Conde;A. Conde;M. Stoica;S. Roth
通讯作者：
V. Franco;J. Borrego;C. F. Conde;A. Conde;M. Stoica;S. Roth
DOI：
10.1007/bf03029283
发表时间：
1990-03
期刊：
Bulletin of Alloy Phase Diagrams
影响因子：
--
作者：
K. Gschneidner
通讯作者：
K. Gschneidner
影响因子：
3.2
作者：
Franco, V.;Blazquez, J. S.;Conde, A.
通讯作者：
Conde, A.