Магнитокалорические свойства интерметаллических соединений R(Co,Ni,Fe)2 , где R = Gd, Dy, Er
Аннотация
В данной работе были исследованы магнитные и магнитотепловые свойстваквазибинарных интерметаллических соединений Dy(Co1-xFex)2, Er(Co1-xFex)2 , Gd(Ni1-xFex)2 ( x ≤ 0.16).
Синтез исследуемых материалов проводился в дуговой печи в атмосфере гелия с последующей гомогенизацией при температуре 1223 К в течение 32часов. Рентгеноструктурный анализ был проведен на рентгеновском дифрактометре Bruker D8Advance, с CuKa-излучением.Магнитные измерения были проведены с использованием следующих установок:
вибромагнетометра ВМ-114 в интервале температур 77 К до 300 К в магнитном поле с индукцией 0.1 Тл и магнитометра MPMS-XL-7 (Quantum Design) в интервалетемператур от4.2 до 300 К вмагнитном поле с индукцией до7Тл.Прямое измерение температурной зависимости ∆Т – эффекта проводилось на
автоматизированной установки для измерения магнитокалорического эффекта MagEqMMSSV3.Измерение
теплоемкости материалов осуществлялось с помощью автоматического низкотемпературного адиабатического калориметра с системой контроля и сбора данных АК-9 (Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения РАН).
В результате работы были синтезированы соединения Dy(Co1-xFex)2, Er(Co1-xFex)2 , Gd(Ni1-xFex)2 ( x ≤ 0.16). Проведенные рентгеноструктурный и термомагнитныйанализы показали, что количество
побочных фаз в исследуемых сплавах не превышает 3%.
Во всех исследуемых соединениях с увеличением концентрации железа наблюдался рост температуры Кюри
до комнатных температур. Из изотерм кривых намагничивания в магнитных полях до 7 Тл, используя
соотношение Максвелла,были рассчитаны полевые изменение магнитной части энтропии образцов всех
соединенийв диапазоне температур (5–300) K. Для соединения Gd(Ni0.96Fe0.04)2, с учетом данных по
теплоемкости, был рассчитан∆Т-эффект. Прямым способом были измерены величины ΔT-эффекта исследуемых
образцов, в интервале температур (80 – 320) К, при изменении магнитного поля до 1.8Тл.
Результаты исследования подтвердили аномальное поведение ∆Т-эффекта и изменение магнитного вклада энтропии ниже температуры Кюри в интерметаллических соединениях при введении железа. Причина изменения энтропии может быть связана с неколлинеарностью магнитных моментов в редкоземельной подрешетке. Для дальнейшего изучения природы данного явления необходимы подробные исследования кристаллической и магнитной структуры, а также магнитокалорического эффекта
подобных соединений.
Синтез исследуемых материалов проводился в дуговой печи в атмосфере гелия с последующей гомогенизацией при температуре 1223 К в течение 32часов. Рентгеноструктурный анализ был проведен на рентгеновском дифрактометре Bruker D8Advance, с CuKa-излучением.Магнитные измерения были проведены с использованием следующих установок:
вибромагнетометра ВМ-114 в интервале температур 77 К до 300 К в магнитном поле с индукцией 0.1 Тл и магнитометра MPMS-XL-7 (Quantum Design) в интервалетемператур от4.2 до 300 К вмагнитном поле с индукцией до7Тл.Прямое измерение температурной зависимости ∆Т – эффекта проводилось на
автоматизированной установки для измерения магнитокалорического эффекта MagEqMMSSV3.Измерение
теплоемкости материалов осуществлялось с помощью автоматического низкотемпературного адиабатического калориметра с системой контроля и сбора данных АК-9 (Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения РАН).
В результате работы были синтезированы соединения Dy(Co1-xFex)2, Er(Co1-xFex)2 , Gd(Ni1-xFex)2 ( x ≤ 0.16). Проведенные рентгеноструктурный и термомагнитныйанализы показали, что количество
побочных фаз в исследуемых сплавах не превышает 3%.
Во всех исследуемых соединениях с увеличением концентрации железа наблюдался рост температуры Кюри
до комнатных температур. Из изотерм кривых намагничивания в магнитных полях до 7 Тл, используя
соотношение Максвелла,были рассчитаны полевые изменение магнитной части энтропии образцов всех
соединенийв диапазоне температур (5–300) K. Для соединения Gd(Ni0.96Fe0.04)2, с учетом данных по
теплоемкости, был рассчитан∆Т-эффект. Прямым способом были измерены величины ΔT-эффекта исследуемых
образцов, в интервале температур (80 – 320) К, при изменении магнитного поля до 1.8Тл.
Результаты исследования подтвердили аномальное поведение ∆Т-эффекта и изменение магнитного вклада энтропии ниже температуры Кюри в интерметаллических соединениях при введении железа. Причина изменения энтропии может быть связана с неколлинеарностью магнитных моментов в редкоземельной подрешетке. Для дальнейшего изучения природы данного явления необходимы подробные исследования кристаллической и магнитной структуры, а также магнитокалорического эффекта
подобных соединений.