高効率な磁気熱量材料の研究

高效磁热材料研究

• 批准号: 10F00060
• 负责人: 西村 克彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00060/
• 关键词: 磁気熱量効果; 蓄冷材; 希土類化合物

磁気冷凍システムでは、磁場が大きいほど大きな温度変化を得ることができる。2Tより大きな磁場を印加する場合には、一般的に超伝導電磁石が必要になり、そのため液体ヘリウムを必要する。磁気冷凍システムに使用する磁性体は、低磁場で大きな磁気熱量効果を示すことに加えて、温度ヒステリシス及び磁場ヒステリシスが小さいことが望ましい。三元金属間化合物ErCr2Si2及びErMn2Si2が、低磁場において温度ヒステリシス及び磁場ヒステリシス無しに大きな磁気エントロピー変化を示すことを見いだし、本物質を磁気冷凍システムの磁性材料として利用することを考えついた。これらの磁気熱量材料は、2T程度の小さな磁場でも大きな磁気熱量効果を持つため、超伝導電磁石を用いずに十分な磁気冷凍効果を発揮することが出来る。すなわち、磁性材料にErCr2Si2及びErMn2Si2を利用した磁気冷凍装置を、クライオクーラーと組み合わせることにより、ヘリウム使用量を極低減化し、1～5Kという極低温を生成することができる。しかし、磁気熱量材料ErCr2Si2とErMn2Si2の冷凍性能を十分引き出すためには、装置の性能を充分に引き出すためのデザイン設計が必要であり、特に磁気熱量材料の形状と熱伝導の関連を実験的に計測することにより、最適な設計パラメータを見出す実験を実施した。

Magnetic field temperature change is the result of magnetic field temperature change. 2. In the case of large magnetic fields, it is necessary to conduct general superconducting electromagnets, and it is necessary to conduct liquid electromagnets. Magnetic refrigeration system uses magnetic materials, low magnetic field, large magnetic heat effect, temperature, temperature and magnetic field effect, and small magnetic field effect. Ternary intermetallic compounds ErCr2Si2 and ErMn2Si2 are used as magnetic materials in low magnetic field and high magnetic field. The magnetic heat effect of the magnetic material is very small in the magnetic field of 2T. The magnetic heat effect is very large in the magnetic field. The magnetic heat effect is very large in the magnetic field of the electromagnetic material. The use of magnetic materials such as ErCr2Si2 and ErMn2Si2 in magnetic refrigeration devices is extremely low at 1~5K. It is necessary to measure the relationship between the shape and thermal conductivity of magnetic thermal materials ErCr2Si2 and ErMn2Si2, and to optimize the design of magnetic thermal materials.

项目成果

磁気冷凍材料、蓄冷材料及びそれを用いた磁気冷凍システム

磁制冷材料、蓄冷材料以及使用它们的磁制冷系统

• 发表时间: 2012

Large magnetocaloric effect in TbCo3B2 compound

TbCo3B2 化合物中的大磁热效应

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2010.10.043
• 发表时间: 2011-02
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: Huo, Dexuan;Li, Lingwei;Nishimura, Katsuhiko;Igawa, Hiroto
• 通讯作者: Igawa, Hiroto

Magnetocaloric effect of RCo3B2 (R=Gd, Tb, Dy)

RCo3B2 的磁热效应（R=Gd、Tb、Dy）

• 发表时间: 2010
• 作者: Lingwei Li;Y.Nishimura;Dexuan Huo;Zhenghong Qian;K.Nishimura;Lingwei Li;Lingwei Li;Hiroto Igawa
• 通讯作者: Hiroto Igawa