Теоретические аспекты магнитокалорического эффекта в металлах с фазовым расслоением

Аннотация

Настоящее исследование посвящено магнитокалорическому эффекту в металлических системах, испытывающих магнитный фазовый переход 1-го рода, и концентрируется на последствиях магнитного фазового расслоения. Учитывается ферримагнитный, ферромагнитный и Неелевский антиферромагнитный порядки. Основываясь на модели Хаббарда, рассмотренной в приближении среднего поля, в работе представляются и исследуются последствия данного подхода на вызванном магнитным полем изменении энтропии в металлической системе с фазовым расслоением. Выбранный подход позволяет корректно проанализировать зависимость фазовых объёмов от параметров системы внутри фазового расслоения. Более того, учёт зависимости границ фазового расслоения от величины магнитного поля предполагает естественное разбиение области расслоения, где каждая подобласть соответствует разной температурной зависимости изменения энтропии: при переходе из одной подобласти в другую, график изменения энтропии демонстрирует изгиб, после которого наблюдается сильная линейная зависимость изменения энтропии. Также, для определенных значений параметров, мы получаем магнитный фазовый переход 2-го рода внутри фазового расслоения из парамагнитной в антиферромагнитную фазу. Несмотря на тот факт, что обе фазы имеют нулевую полную намагниченность, данный переход сильно меняет график изменения энтропии. Ожидается, что полученные результаты значительно помогут не только в интерпретации и анализе экспериментальных данных, но и продвинут теоретические исследования на новый уровень