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Pressure effect of MnM'X compound focusing on magnetocaloric effect

MnMX化合物的压力效应聚焦于磁热效应

基本信息

批准号：
22K04677
负责人：
江藤徹二郎
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Kurume Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

Mn系遷移金属化合物MM’X（M,M'=3d遷移金属元素、X=s,p元素）で表されるMn系遷移金属化合物 MnM'Xは、巨大な磁気熱量効果 (MCE) を示す物質系として近年注目を集めている。その中でMnCoGeはキュリー温度～345 Kの強磁性体で、約650 Kにて六方晶オーステナイト相から斜方晶マルテンサイト相構造へ変態（M変態）する。本研究の第一の目的は、このM変態のメカニズムを結晶構造、磁性、電子状態、および熱特性の観点から明らかにすることである。第二に、室温付近に大きなMCEを得るための知見（元素置換、組成比最適化）を得ることである。2022年度の実績を以下に述べる：１．MnCo1-xGeの相転移現象の観測Coの空孔効果を確認するため、x =0.0～0.25の範囲で磁化測定を実施した。x増に伴いM変態温度とキュリー温度が減少傾向を示したが、前者の減少が大きく、x～0.08にて両者の特性温度がほぼ約230 K近傍で一致した。2つの相転移が同時に発現することで、巨大な磁気熱量効果が見込まれる。磁気転移とM変態が結合した磁気構造結合（MSC）が現れているのかを今後検証する。２．電気抵抗測定装置の開発次年度での磁場下電気抵抗率測定システム開発に向けた第一ステップとして、100 K～450 Kの広温度域で測定可能な電気抵抗測定装置を製作した。真空装置と測定機器（定電流源、デジタルマルチメータ）以外のクライオスタット、真空配管、および温度調整システムは手作りで、LabVIEWによる全体の制御を行う。次年度以降にマグネットと組み合わせたシステムを開発予定である。

Mn-based migrating metal compounds MM 'X (M,M'=3d migrating metal element, X=s,p element) are represented by Mn-based migrating metal compounds MnM'X, giant magnetic heat effect (MCE), and show that material systems have attracted much attention in recent years. MnCoGe is a ferromagnetic material with a temperature of ~345 K and a hexagonal phase structure of ~ 650 K. The first objective of this study is to determine the crystal structure, magnetic properties, electronic states, and thermal properties of the crystal. Second, the room temperature is close to the big MCE, and the knowledge (element replacement, composition ratio optimization) is obtained. The results for 2022 are as follows: 1. The phase shift phenomenon of MnCo1-xGe and the measurement of Co void effect were confirmed. The magnetization measurement was carried out in the range of x =0.0~0.25. The temperature decreases with increasing x, and the characteristic temperature decreases with increasing x~0.08, approximately 230 K. 2. The phase shift occurs simultaneously, and the huge magnetic heat effect occurs simultaneously. Magnetic shift and magnetic structural integration (MSC) are now available for future verification. 2. Development of Electrical Resistance Measurement Device for Measurement of Electrical Resistance in Magnetic Field in the First Temperature Range from 100 K to 450 K All controls except vacuum equipment and measuring equipment (constant current source, data source), vacuum piping, temperature regulation, manual operation, LabVIEW The next year, the company started to develop new products.