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トポロジーの概念にもとづく水素液化機能性材料の開発

基于拓扑概念的氢液化功能材料的开发

基本信息

批准号：
22K19093
负责人：
菊川直樹
金额：
$ 4.16万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究「トポロジーの概念にもとづく水素液化機能性材料の開発」の目的は，磁気冷凍方式で水素液化を促進する物質を「トポロジー」の概念にもとづいて開発することである．具体的には，まずは大きな磁気エントロピー変化を示すバルク物性を有する物質を開発する．空間反転・時間反転対称性のどちらも破り，磁性ワイル物質としての候補とされるRAlT (R: 希土類元素，T: Si, Ge)に着目し，NdAlGeの単結晶育成を浮遊帯域法にておこなった．レーザーを光源とした溶融帯の安定化により，50 mm の単結晶を育成できた．これらを用い，今年度は基礎となるバルク物性を詳細に評価することを目的とし，比熱，磁化率，磁化，熱膨張の測定をおこなった．比熱のシャープな転移と磁化率から磁気秩序は13.5 Kで生じ，他の転移については2 K までは見られなかった．磁化測定からc軸方向にイジング異方性を有することもわかった．熱膨張測定からは温度を下げていくと転移点以下でa軸とc軸ではそれぞれ，膨張および収縮と，異方的な振る舞いをする．これらの結果から，転移温度の一軸圧力下依存性，さらには静水圧力依存性をEhrenfest関係式から求め，姉妹物質(CeAlGe, CeAlSi)の静水圧力依存性ともよく一致していることを明らかにした．また，磁化の温度性を9 Tまで測定し，Maxwell関係式を用いて磁気エントロピー変化を求めた．イジング異方性に関連し軽希土類Nd を含む系において，5 T，9 T までの磁気エントロピー変化は，それぞれ-4.2, および-5.7 J/mol K と比較的大きな値を有する．これらのバルク物性を論文に発表した．今後，ホール効果などの物性も評価していく予定である．

In this study, the concept of water liquefaction is introduced, and the concept of water liquefaction is introduced in this study. in this study, the concept of water liquefaction and water liquefaction is introduced in this study. the purpose of this study is to introduce the concept of water liquefaction by magnetic cooling. The chemical properties of magnetic materials show that the physical properties of the materials are in operation. The space time anti-symmetry properties are broken, and the magnetic materials are waiting for RAlT (R: rare earth elements, T: Si, Ge). The crystal of NdAlGe has been developed by the method of floating domain. The light source has been fused and stabilized, and the crystal of 50 mm has been bred. This year, it has been developed in terms of physical properties, physical properties, magnetic susceptibility and magnetization. The magnetic susceptibility is 13.5 K, the magnetic order is 13.5 K, and the magnetization measurement is in the direction of c, the direction of magnetization, the direction of magnetization, and the direction of magnetization. The temperature dependence, the Ehrenfest force dependence, the CeAlGe, CeAlSi force dependence, the temperature dependence, the temperature dependence, the static force dependence, the temperature dependence, the static force dependence, the temperature dependence, the static force dependence, the temperature dependence, the static force dependence, the static force dependence, the temperature dependence, the strength dependence, the temperature dependence, the force dependence, the temperature dependence, the The Maxwell system is designed to improve the physical properties of the Nd system. This is not true in the world. In the future, there is a wide range of information on the physical properties of the Nd system, 5 T, 9 T, 5 T, 9 T, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, The result is that the physical property is different from that of the predetermined one.