![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
Целью проекта является разработка и исследование нового класса магнитокалорических материалов на основе арсенида марганца и железа, обладающих магнитоструктурными фазовыми переходами. Сплавы и композиты на основе арсенида марганца и железа интересны для исследований тем, что в них наблюдается магнитоструктурный фазовый переход (переход первого рода). Соединения с фазовым переходом первого рода показывают особо высокие значения МКЭ. В проекте планируется разработать новые методики синтеза как многокомпонентных соединений, так и полимерных композитов на основе арсенида марганца, а также методики прямых измерений МКЭ. В проекте будут исследованы намагниченность, тепловое расширение и МКЭ ряда соединений с магнитоструктурными фазовыми переходами на основе арсенидов переходных 3d-металлов. Будут выявлены наиболее перспективные материалы, в которых необратимые эффекты уменьшаются, но при этом сохраняется большой МКЭ. Актуальность этих исследований заключается в получении новой информации о связи магнитной и кристаллической систем. Планируется провести термодинамическое исследование холодильных циклов, основанных на калорических эффектах вблизи температур магнитных фазовых переходов при действии упругих напряжений. На основе полученных результатов будут сделаны рекомендации по использованию новых материалов с оптимальными свойствами в современных магнитных холодильных машинах. Результаты исследований также позволят определить эффективность магнито- и эластокалорического рефрижераторов.
В результате экспериментальных и теоретических исследований будет предложена методика минимизации энергии активации фазового магнитно-структурного перехода 1-го рода в соединениях на основе арсенидов переходных 3d-металлов и способ оптимизации магнитокалорического эффекта в композитах с их использованием. В этом плане перспективны материалы, в которых необратимые эффекты уменьшаются благодаря легированию исходных составов, но при этом сохраняется большой МКЭ. Ожидаемые результаты: разработка материалов (сплавов и композитов) с большим МКЭ и минимальным температурным и полевым гистерезисом. На основании проведенных исследований будут обоснованы практические рекомендации по использованию новых магнитокалорических композитных структур. По результатам исследования предполагается оформление совместных публикаций и патентов. Научные результаты полученные в ходе выполнения проекта пройдут апробацию в виде докладов на российских и международных научных конференциях и симпозиумах.
Членам коллектива с российской стороны получен патент на изобретение относящееся к области применения магнитокалорического эффекта в режиме перекачивания тепла с учетом магнитных характеристик рабочего тела магнитной тепловой машины. Рабочее тело магнитной тепловой машины из анизотропного магнетика, намагничивание и размагничивание которого осуществляется путем вращения его в магнитном поле,выполнено из интерметаллических соединений редкоземельных и переходных элементов со спин-переориентационными переходами в области рабочих температур магнитной тепловой машины. Исследовано влияние внешнего магнитного поля напряженностью до 140 кЭ на фазовые переходы в монокристаллах арсенида марганца. Определены величины смещения атомов Mn и As при магнитоструктурном фазовом переходе и смещение температуры фазового магнитоструктурного перехода первого рода в магнитном поле. Показано, что величина магнитокалорического эффекта в поле 140 кЭ вблизи температуры Tc составляет 13 K. Предложена модель суперпарамагнитного состояния в MnAs выше температуры Tc. Показано, что ниже Tc возникает значительный вклад в энергию от трансформации кристаллической решетки при магнитоструктурном переходе.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Сплавы и композиты на основе арсенидов марганца и железа с гигантским магнитокалорическим эффектом |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Сплавы и композиты на основе арсенидов марганца и железа с гигантским магнитокалорическим эффектом |
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".