六角Ni2In型MM'X合金的磁结构相变调控及磁热效应研究

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毕业论文

1绪论..1

1.1磁热效应1

1.1.1磁热效应的热力学原理..2

1.1.2一级相变的磁热效应.2

1.2MM'X合金的磁相变..4

1.3MnCoGe合金磁结构相变的调控.6

1.4居里温度窗口..8

1.5本课题研究内容.8

2实验.10

2.1实验方案..10

2.2样品制备..10

2.3XRD物相结构分析11

2.4DSC相变温度检测12

2.5磁学性能测量（PPMS）.14

2.6研究方法..14

3MnCoGe1+x合金的磁结构相变及磁热效应..15

3.1MnCoGe1+x合金的结构相变.15

3.2MnCoGe1+x合金磁结构耦合..16

3.3磁热效应..18

3.4讨论与展望19

结论..22

致谢..23

参考文献24
1 绪论现如今，制冷技术不可或缺，关系到各个领域，比如石油化工、医疗器械、精密仪器、航空航天等。制冷就是使空间内的温度保持在周围环境温度之下的过程。环境之中一般有水和空气，通过这两种介质不断的传输能量，从而达到控制温度的效果。常用的制冷技术分三种：气体压缩式制冷、物质相变吸收式制冷源Z自-优尔+文/论^文]网[www.youerw.com、半导体温差电效应式制冷。这些技术当前虽成熟，却有一定缺陷。然而，磁制冷，作为一种高新制冷技术，由于本身的特点和优势进入人们的视野。不同于传统气体压缩式制冷，它的工作原理则是利用磁制冷工质的磁热效应[1]（Magnetocaloric Effect），通过磁化和去磁来反复循环达到制冷目的。磁制冷系统有诸多优点，弱的噪音、高效率、高稳定性等等，因此被人们称绿色环保的制冷技术[2]。 1.1 磁热效应磁热效应(magnetocaloric effect, MCE)最早是在 1881年，由科学家Warburg在金属Fe中发现的[3]；
过了大约一个世纪漫长的研究，美国 Gschneidner 小组发现了巨磁热效应[1] (giant magnetocaloric effect，GMCE)。在发现可以通过改变顺磁材料的磁化强度来得到温度的可逆变化时，人们意识到了其中的价值，更多科学家对铁磁金属[4]、稀土金属[5]以及合金的研究促使磁热效应的蓬勃发展。图1.1磁制冷过程示意图磁热效应就是指在绝热条件下，通过改变磁性材料的外加磁场来调节材料的磁熵，最终改变其内部温度。磁性物质的组成分为原子或者是磁矩[6]不为零的磁离子的结晶体，并且磁性物质中伴随着热运动或热震动。图 1.1 为磁制冷过程示意图。当有外加磁场作用时，磁矩沿着磁场方向取向，在温度不变的情况下，外加磁场增大，磁工质混乱度下降，有序度增加，也就是熵减小，需要向外界放热；若外加磁场变弱，磁离子运动加剧，磁矩趋向于无序，工