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作者:谢慧财;莫兆军;沈俊;沈保根;
单位:中国科学院赣江创新研究院稀土重点实验室;北京理工大学机械与车辆学院;中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室;
摘要:液氦温区制冷在高新技术产业、航空航天事业以及探索科学前沿等领域发挥着重要的战略作用。磁制冷具有内禀高效、不依赖液氦与重力等优势,因而在低温制冷领域备受关注。磁制冷材料是磁制冷系统的核心,开发具有低磁场驱动大磁热效应的磁制冷材料是推动磁制冷技术应用的关键。EuTiO_3在液氦温度附近表现出可观的磁热效应,是一种潜在的液氦温区磁制冷材料。同时,EuTiO_3中反铁磁超交换和铁磁性相互作用的微妙平衡为其磁性与磁热效应调控提供了可行性。通过元素取代诱导晶格膨胀、引入巡游电子或氧空位等是驱动EuTiO_3由反铁磁到铁磁基态转变的有效方法,有助于获得低磁场驱动的大磁热效应。本文简要介绍了液氦温区磁制冷材料的发展概况,概述了EuTiO_3的磁性与磁热效应,详细阐述了EuTiO_3基磁制冷材料的研究进展,并对该系列材料的未来研究方向和发展趋势进行了展望。
关键词:EuTiO_3;;磁制冷材料;;液氦温区;;磁热效应;;磁熵变
基金资助:国家杰出青年科学基金项目(51925605);; 国家自然科学基金面上项目(52171195);; 江西省高层次高技能领军人才培养项目;; 中国科学院稀土重点实验室基础研究项目