メタ磁性転移を利用した巨大磁気冷凍効果作動物質の開発

利用变磁转变开发巨磁制冷效应驱动材料

• 批准号: 14702050
• 负责人: 藤田 麻哉
• 金额: $ 19.39万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702050/
• 关键词: 遍歴電子メタ磁性転移; 磁気熱量効果; 磁気冷凍; 室温磁気冷凍

本年度は、メタ磁性転移が明瞭に現われるLa(Fe_xSi_<1-x>)_<13>化合物(x=0.88〜0.90)を対象とし、これまでの成果を考慮して以下の点について実験考察を行った。1.冷凍機搭載を考慮した試料作製歩留まりの向上昨年度までに、本化合物の磁気熱量効果の評価と動作温度範囲の室温近傍への制御方法検討を数十g程度の試料を用い行ってきたが、実際の冷凍機搭載には、モジュール試験の段階から、数百g〜1kg程度の試料が必要である。そこで、実用的供給を念頭におき、1kg程度の母合金から高歩留まりで目的試料を作成する手法を検討した。高周波炉により作製した溶湯を高熱容量かつ高熱伝導(放熱)を考慮して設計した銅鋳型に鋳込む事で組織制御を行い、500〜800g程度の高品位試料が1バッチで作製できることを明らかにした。2.磁気冷凍動作温度の低温側への拡張本化合物のキュリー温度を低下制御できれば低温域での高効率磁気冷凍が実現でき、気体冷凍の効率が激減する0℃〜-100℃程度で動作する諸々の新規デバイスのための冷凍に応用できる。バンド構造の特徴からはFeを電子数の少ない元素で置換すること、磁気体積効果からは、Laを原子半径がより小さい元素で置換すること、によりT_C低下が予想されたが、実際に各種元素置換により、T_Cの低下制御と、低温域での巨大磁気熱量効果の発現を確認できた。以上および前年度までの結果から、本化合物は高効率な磁気冷凍を100K〜330K程度の温度範囲で永久磁石で発生可能な程度の磁場により実現できる、安価で人畜無害な新材料として非常に有望であると結論できる。

This year, the magnetic properties of La (Fe_xSi_<1-x>) _ & lt;13> compounds (x = 0.88, 0.90) have been clearly understood. The results of this year's examination have shown that the following points are available. 1. The cold air conditioner is used for air conditioning. This compound is used to measure the temperature range of the air conditioner. The temperature range is room temperature. The temperature range is room temperature. The temperature range is near the temperature range. Tens of grams of raw materials are used. The temperature of the cold air conditioner is used. The cold air conditioner is used. The temperature of the air conditioner is high. The temperature of the air conditioner is several hundred g~1kg. The materials that are used for use are made of the master alloy of high temperature, high temperature, low temperature, high temperature, low temperature, high temperature, The high-cycle furnace is used to dissolve the high-capacity furnace, the high-capacity equipment, the temperature, the two。 The temperature of magnetic cooling is low. The temperature of this compound is low. The temperature of this compound is low. The temperature of low temperature is high. The temperature of magnetic cold is high. The temperature of magnetic cold is 0 ℃ ~-100 ℃. The temperature is 0 ℃ ~-100 ℃. In this system, the number of Fe electrons is low, the number of elements is low, the magnets are sensitive, the atomic radius of La is small, the temperature is low, and the amount of magnets in the low temperature range is high. The above results of the previous year's experiment, the temperature range of this compound, the temperature range of the high-rate magnetic field, the 100K~330K temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the permanent magnet, the temperature range of the temperature range, the temperature range of the

项目成果

Isotropic Giant Linear Magnetostriction and Large Magnetocaloric Effects in La(Fe_xSi_<1_x>)_<13> Itinerant-Electron Metamagnetic Compounds and Their Hydrides

La(Fe_xSi_<1_x>)_<13>巡回电子变磁化合物及其氢化物的各向同性巨线性磁致伸缩和大磁热效应

• 发表时间: 2004
• 期刊: Metals Materials and Processes 15
• 作者: 藤田麻哉 他;藤田麻哉 他;藤田麻哉 他;藤田麻哉 他
• 通讯作者: 藤田麻哉 他

藤枝俊: "Direct Measurement of Magnetocaloric Effects in Itinerant-Electron Metamagnetic La(Fe_xSi_<1-x>)_<13> Compounds and Their Hydrides"J.Magn.Magn.Mater.. (印刷中). (2004)

Shun Fujieda：“流动电子变磁性 La(Fe_xSi_<1-x>)_<13> 化合物及其氢化物中磁热效应的直接测量”J.Magn.Magn.Mater..（出版中）。

藤田麻哉: "Influence of Spin Fluctuations on Thermodynamics of Itinerant-electron Metamagnetic Transition in La(Fe_<0.88>Si_<0.12>)_<13> Compound"J.Magn.Magn.Mater. (印刷中). (2004)

Maya Fujita：“自旋涨落对 La(Fe_<0.88>Si_<0.12>)_<13> 化合物中流动电子变磁跃迁热力学的影响”J.Magn.Magn.Mater（出版中）。

Enhancement of isothermal entropy change due to spin fluctuations in itinerant-electron metamagnetic La (Fe_<0.88>Si_<0.12>)_<13> compound

流动电子变磁La(Fe_<0.88>Si_<0.12>)_<13>化合物中自旋涨落导致等温熵变增强

• 发表时间: 2006
• 期刊: J. Alloy. Compd. 408-412
• 作者: Xiuli;Ma;et. al;藤田麻哉;藤枝俊;藤田麻哉;藤枝 俊;藤枝 俊;A. Fujita;S. Fujieda;A. Fujita;S. Fujieda;藤枝 俊;藤枝 俊;藤枝 俊;藤田麻哉;藤田麻哉;藤田麻哉
• 通讯作者: 藤田麻哉

Enhancement of Magnetocaloric Effects in La(Fe_<0.90>Si_<0.10>)_<13> and its Hydride by Partial Substitution of Ce for La

Ce部分取代La增强La(Fe_<0.90>Si_<0.10>)_<13>及其氢化物磁热效应

• 发表时间: 2004
• 期刊: Mater.Trans. 45
• 作者: 藤田麻哉 他;藤田麻哉 他;藤田麻哉 他;藤田麻哉 他;藤枝 俊 他
• 通讯作者: 藤枝 俊 他