Machine learning assisted development of Fe2P-type magnetocaloric compounds for cryogenic applications

磁制冷 材料科学 等温过程 稀土 热力学 制冷 磁场 冶金 磁化 物理 量子力学
作者
Jiawei Lai,A. Bolyachkin,Noriki Terada,Sae Dieb,Xin Tang,T. Ohkubo,H. Sepehri‐Amin,K. Hono
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:232: 117942-117942 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2022.117942
摘要

Fe2P-type compounds exhibit a giant magnetocaloric effect (MCE) and are extensively studied for room temperature applications. The reduction of their transition temperature below 77 K can pave the way for the potential application of these materials for hydrogen liquefaction using cryogenic magnetic refrigeration. Most of the known magnetocaloric materials with a giant MCE below 77 K are rare-earth-based compounds. In order to explore the possibility of developing rare-earth-free compounds with cryogenic MCE, we collected a dataset by conducting data mining on published experimental results on Fe2P-type magnetocaloric compounds and used machine learning for composition optimization aiming at lowering the transition temperature below 77 K. Guided by the predictions of an artificial neural network, we found a promising composition of Mn1.70Fe0.30P0.63Si0.37 with a transition temperature of 97 K at 1 T magnetic field which was lowered to 73 K by the minor substitution of Fe with Co. The developed rare-earth-free compounds exhibit a large magnetocaloric performance in isothermal magnetic entropy change (∆SM) of 7.5–11.5 J/kgK at the temperatures below 100 K. This study demonstrates that data-driven development of magnetocaloric materials can efficiently boost the optimization of their properties, thus aiding the practical applicability of magnetic refrigeration technology.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
nano发布了新的文献求助10
刚刚
妮妮完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
科研通AI6.4的应助被听闻墨笙采纳,获得10
1秒前
1秒前
panzer发布了新的文献求助10
1秒前
嗨luo完成签到,获得积分20
2秒前
nxxxxxxxxxx完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
Ran-HT发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
铁锤牛马版完成签到,获得积分0
3秒前
田様的应助被菠萝吹雪采纳,获得10
3秒前
Cat的应助被fengjingjing采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
mascot发布了新的文献求助10
5秒前
zeone完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
aaaa的应助被争取发二区采纳,获得20
6秒前
kayin发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
欣慰碧琴完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
panzer发布了新的文献求助10
6秒前
姜姜完成签到,获得积分10
7秒前
Gavin完成签到,获得积分10
7秒前
TT完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
淡然的乌冬面完成签到,获得积分10
7秒前
Wangke发布了新的文献求助10
8秒前
清川发布了新的文献求助10
8秒前
YANGZIX发布了新的文献求助10
8秒前
余在何发布了新的文献求助10
8秒前
烂漫时完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Fortepian Chopina 400
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 310
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7831101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9355546
关于积分的说明 20584195
捐赠科研通 7423880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3336586
关于科研通互助平台的介绍 2481136
邀请新用户注册赠送积分活动 2357287