![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
В проекте планируется провести исследование природы магнитотепловых явлений: магнитокалорического эффекта (МКЭ) и магнитоупругого калорического эффекта (МУКЭ) в редкоземельных металлах (РЗМ), их сплавах и соединениях с 3d-переходными металлами. Предполагается исследовать гидриды соединений R-Ni, которые могут обладать в области низких температур 4,2-20K повышенными значениями МКЭ и магнитной хладоемкости благодаря сильному снижению температур Кюри при гидрировании. Планируется также исследовать МКЭ и магнитную хладоемкость композитных микро- и нанокристаллических материалов на основе сплавов и соединений РЗМ, выявить их эффективность для работы в интервале температур 80-300K. Будут также исследованы магнитокалорические материалы на основе соединений (Mn,Fe), (Ge,Si) с гигантским МКЭ в области комнатных температур. Особое внимание будет уделено изучению нового магнитоупругого калорического эффекта в области магнитных фазовых переходов в ферромагнитных редкоземельных материалах и поиск составов, представляющих интерес для создания магнитных рефрижераторов.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
12 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Исследование проблем физики магнетизма редкоземельных интерметаллических соединений |
Результаты этапа: Проведено экспериментальное исследование магнитокалорических свойств соединений с тербием:TbNi и его гидрида TbNiH3,4. Измерены для этих составов полевая зависимость намагниченности в магнитных полях до 5 T и теплоемкость в нулевом поле. Полученные результаты показали, что гидрирование TbNi резко уменьшает температуру магнитного перехода TC: ее значение для образцаTbNiH3.4 можно оценить как 8 K, в то время как для исходного (негидрированного) соединения значение TC составляет ~60 K. С использованием данных изотерм намагниченности построены кривые изменения магнитной энтропии ΔSM(T) для образцов TbNi и TbNiH3,4. Обнаружено, что максимальное изменение магнитной энтропии для гидрида TbNiH3,4 экстремально велико: ΔSM ~ 9,5 Дж/кг·K в области низких температур T ~ 10 K, что позволяет рассматривать TbNiH3,4,как новый магнитокалорический материал для низкотемпературных магнитных рефрижераторов. Проведено комплексное исследование магнитных, магнитокалорических и магнитоупругих свойств соединений на основе Gd5Si2Ge2 с малыми замещениями индия в p-подрешетке. Измерения показали, что и магнитокалорический эффект и объемная магнитострикция при охлаждении достигают больших значений, чем при нагреве. Добавление индия приводит к увеличению хладоемкости. Проведено исследование магнитной структуры соединения NdNi4Si при помощи магнитныхизмерений и дифракции нейтронов. Рассчитан магнитокалорический эффект данного соединения.Максимальное изменение магнитной части энтропии достигает максимальной величины-3,3 Дж/кг·K в поле 5 T. Ниже TC соединение NdNi4Si является коллинеарным ферромагнетиком,магнитные моменты которого упорядочены вдоль оси b. При 1,5 K атомы неодима имеют магнитный момент 2,37(5) μB. Выполнено систематическое исследование структурных и магнитных свойств гидридовY2(Fe,Mn)17Hy и определены параметры обменного взаимодействия в этих соединениях. Обнаружено усиление ферромагнитного взаимодействия при гидрировании. Найдено, что замещение железа марганцем как в исходных соединениях, так и в гидридах приводит к уменьшению температуры Кюри, что указывает на рост отрицательных обменных взаимодействий. Указанный эффект приводит к появлению антиферромагнитных структур при концентрации марганца более 6 атомов на формульную единицу. Наблюдаемая трансформация магнитного порядка и изменение температур Кюри в системе Y2(Fe,Mn)17-H получили объяснение в рамках теории молекулярного поля. Из экспериментальных данных вычислены параметры обменного взаимодействия между магнитоактивными ионами: железом и марганцем. Выявлено влияние структурного состояния на магнитокалорический эффект (МКЭ)интерметалидов Y2(Fe,Mn)17. Найдено, что в наноструктурированных лентах данных составов,полученных методом быстрой закалки на вращающемся диске (метод спинингования), наблюдается возрастание МКЭ в области магнитных фазовых переходов по сравнению с поликристаллическими сплавами. Определен линейный размер зерен наноструктурных сплавов методом магнитосиловой микроскопии. Уменьшение температур Кюри и возрастание величины магнитокалорического эффекта объясняется изменением магнитоупругой энергии под влиянием напряжений, вызванных уменьшением параметров решетки на границах зерен в быстрозакаленных лентах соединений Y2(Fe,Mn)17. | ||
13 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Исследование проблем физики магнетизма редкоземельных интерметаллических соединений |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".