Reduction of hysteresis in (La1-Ce ) (Mn Fe11.4-)Si1.6 magnetocaloric compounds for cryogenic magnetic refrigeration

磁制冷 材料科学 凝聚态物理 铁磁性 顺磁性 居里温度 磁性 磁滞 磁滞 相变 磁化 磁场 物理 量子力学
作者
Jiawei Lai,H. Sepehri‐Amin,Xin Tang,Jiangnan Li,Yoshitaka Matsushita,T. Ohkubo,Akiko Saito,K. Hono
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:220: 117286-117286 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2021.117286
摘要

(La,Ce)(Mn,Fe,Si)13-based compounds which show a giant magnetocaloric effect are potential materials for the cryogenic magnetic refrigeration. However, large hysteresis originating from the first order magneto-elastic phase transition deteriorates cyclic performance of these materials, hindering their practical applications. In this work, Curie temperature of (La1-xCex)y(MnzFe11.4-z)Si1.6 compounds was tuned to the cryogenic temperatures below 77 K and hysteresis was successfully reduced to 1.5 K by tuning first order magneto-elastic transition to the critical point of second order magnetic phase transition. Based on detail microstructure characterizations, the reason for the reduction of hysteresis is ascribed to the change of a secondary phase from a paramagnetic LaFeSi phase to ferromagnetic Ce2Fe17 and α-Fe phases. Cryogenic Lorentz microscopy observations and micromagnetic simulations showed the α-Fe ferromagnetic phase produces a large stray field of ∼0.7 T at their interface. This causes the magnetic field assisted paramagnetic/ferromagnetic phase transition in the NaZn13-type phase. Cryogenic X-ray diffraction analysis indicated the energy barrier of magneto-elastic transition was reduced, resulting in an enhancement of their mechanical stability during the cyclic performance. This work has shown that the hysteresis in the magnetocaloric materials with first order magneto-elastic transition can be tuned by engineering the size, distribution, and magnetism of the secondary phases.

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
紧张的小猫咪完成签到,获得积分10
2秒前
生命线发布了新的文献求助10
3秒前
彭于晏应助蓝莓橘子酱采纳,获得20
3秒前
brilliant发布了新的文献求助10
3秒前
KON完成签到,获得积分10
5秒前
其7完成签到,获得积分10
5秒前
黄辉冯发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
拾英完成签到,获得积分10
7秒前
dff发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Lucas应助1111采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
情怀应助紧张的小猫咪采纳,获得10
10秒前
11秒前
Aurn发布了新的文献求助10
11秒前
阿呆完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
生物民工完成签到,获得积分20
12秒前
无花果应助小盆呐采纳,获得10
13秒前
15秒前
16秒前
16秒前
莉莉安发布了新的文献求助10
16秒前
羊肉沫发布了新的文献求助10
16秒前
Laoma发布了新的文献求助10
17秒前
加油发布了新的文献求助10
17秒前
小新完成签到,获得积分10
17秒前
FashionBoy应助wuqs采纳,获得10
17秒前
生物民工发布了新的文献求助10
17秒前
FashionBoy应助愉快小猪采纳,获得20
18秒前
20秒前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
20秒前
加菲丰丰应助啦扣啦采纳,获得50
21秒前
BowieHuang应助brilliant采纳,获得10
21秒前
丰富的小熊猫完成签到,获得积分10
21秒前
霍霍完成签到,获得积分10
22秒前
美美完成签到 ,获得积分10
23秒前
黄小强发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011685
关于积分的说明 16664077
捐赠科研通 5283697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816584
邀请新用户注册赠送积分活动 1796376
关于科研通互助平台的介绍 1660883