Unveiling the Structural, Electronic and Magnetic Properties of Gd4.5A0.5Si3O13 (A = K, Na, and Li) Oxides With Promising Potential for Low‐Temperature Magnetic Cooling

磁制冷 反铁磁性 材料科学 顺磁性 六方晶系 结晶学 基态 凝聚态物理 磁场 磁化 物理 化学 原子物理学 量子力学
作者
Yikun Zhang,Jia Yan Law,A. F. Li,Weixiang Hao,V. Franco,Lingwei Li
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (2): e2409981-e2409981 被引量:18
标识
DOI:10.1002/smll.202409981
摘要

Abstract The growing demand for solid‐state magnetic cooling, leveraging the magnetocaloric effect requires the discovery of high‐performing magnetocaloric materials (MCMs). Herein, a family of Gd‐containing MCMs is provided, specifically the Gd 4.5 A 0.5 Si 3 O 13 ( A = K, Na, and Li) oxides, which demonstratse exceptional low‐temperature magnetocaloric performance. Through comprehensive experimental investigations and theoretical calculations on their structural, electronic, and magnetic properties, it is unequivocally confirmed that all of them crystallize in a hexagonal apatite‐type structure (space group P 6 3 / m ), exhibiting an antiferromagnetic semiconductor ground state with magnetic ordering temperatures below 1.8 K (typically ≈0.7 K for Gd 4.5 K 0.5 Si 3 O 13 ). Furthermore, their remarkable maximum magnetic entropy change (−Δ S M max ) values of 31.85 and 58.22 J kgK −1 for Gd 4.5 K 0.5 Si 3 O 13 ; 25.31 and 55.01 J kgK −1 for Gd 4.5 Na 0.5 Si 3 O 13 ; and 25.15 and 55.77 J kgK −1 for Gd 4.5 Li 0.5 Si 3 O 13 , under the magnetic field changes of 0‐2 and 0‐5 T, respectively, surpass those of prominent low‐temperature MCMs, including the commercialized Gd 3 Ga 5 O 12 (≈14.6 and 32.8 J kgK −1 ) paramagnetic salt. These findings in addition to their high environmental stability position these Gd 4.5 A 0.5 Si 3 O 13 oxides as exceptionally promising for practical magnetic cooling applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
mmy发布了新的文献求助30
1秒前
Morssax发布了新的文献求助10
1秒前
马思婕发布了新的文献求助10
1秒前
淡淡博发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助咯咯咯咯采纳,获得10
2秒前
肖子俊完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
折叠鱼尾发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
明理紫蓝发布了新的文献求助30
4秒前
木易完成签到,获得积分10
4秒前
苹果小凡发布了新的文献求助10
5秒前
小牛发布了新的文献求助10
5秒前
科目三应助hwl8906采纳,获得10
6秒前
Mixrror发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
今后应助LEE采纳,获得10
9秒前
时尚的咖啡完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
如意修洁发布了新的文献求助10
10秒前
李爱国应助zww采纳,获得10
10秒前
乐乐应助和成采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
和谐翠曼完成签到,获得积分10
13秒前
沐沐完成签到,获得积分20
13秒前
李爱国应助liya采纳,获得10
13秒前
hanghang发布了新的文献求助10
14秒前
宙大的陨石坑完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
香蕉纹完成签到 ,获得积分10
14秒前
完美蚂蚁发布了新的文献求助10
15秒前
陈厚禄发布了新的文献求助10
15秒前
李爱国应助Log采纳,获得10
15秒前
aa121599发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
xW12123完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
是的是的我完成签到,获得积分20
17秒前
17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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7707675
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9265183
关于积分的说明 20053123
捐赠科研通 7284160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296106
关于科研通互助平台的介绍 2450986
邀请新用户注册赠送积分活动 2303092