(La，R)(Fe，Co，Si)-,13-系列化合物的磁性和磁熱效應.pdf

1、磁致冷作為一項高新綠色制冷技術，有望替代傳統(tǒng)的蒸汽壓縮制冷。NaZn13型立方結構的La(Fe,Si)13系列化合物及其衍生化合物由于具有大磁熱效應，且價格低廉、環(huán)境友好，有望成為優(yōu)良磁制冷材料。本文用X射線衍射、掃描電鏡和磁性測量系統(tǒng)地研究了(La，R)(Fe,Co,Si)13系列化合物的物相結構、磁性及其磁熱效應。
　　 本論文的主要研究結果如下：(1)XRD分析得出La1.1-xGdxFe11.4Si1.6(X=0，0.0

2、5，0.1，0.15和0.2)系列化合物均由NaZn13型立方結構(空間群Fm-3c)組成。居里溫度隨著Gd的增加分別從195 K(x=0)升高到198 K(x=0.2)。Gd替代La弱化了其居里溫度附近的場致變磁轉變，繼而從一級相變轉變?yōu)槎壪嘧??；衔锏臒釡S著Gd的增加有所減小。La1.1-xGdxFe11.4Si1.6(x=0，0.05，0.1，0.15和0.2)系列化合物在磁場變化為0～1.5 T下的最大磁熵變從14.1 Jk

3、g-1K-1降到9.6 Jkg-1K-1。(2)為了調節(jié)居里溫度，對LaGd0.1Fe11.4Si1.6(x=0.1，0.3，0.5，0.7和0.9)和La0.9Ce0.2Fe11.0Si2.0(x=0，0.2，0.4和0.8)系列化合物添加了Co元素。由LaGd0.1Fe11.1Co0.3Si1.6化合物的掃描電鏡照片分析得出，化合物主要由三相組成，分別為主相LaGd0.17Fe11.16Co0.43Si1.68(灰色區(qū)域)，小部份富

4、鐵相LaGd0.68Fe116.9Co3.77Si4.57(黑色區(qū)域)和富鑭相LaGd0.12Fe0.96Co0.14Si1.06(白色區(qū)域)。用Co替代Fe以后使LaGd0.1Fe11.4-xCoxSi1.6和La0.9Ce0.2Fe11-xCoxSi2.0系列化合物的居里溫度調到了室溫附近。磁性測量表明，該系列化合物不存在熱滯。磁場變化為0～1.5 T下，LaGd0.1Fe11.4Si1.6(x=0.1，0.3，0.5，0.7和0.

5、9)和La0.9Ce0.2Fe11.0Si2.0(x=0，0.2，0.4和0.8)系列化合物的最大磁熵變分別從13.8 Jkg-1K-1降到1.5Jkg-1K-1以及從5.6 Jkg-1K-1降到2.7 Jkg-1K-1。等溫磁熵變隨Co含量的增加而減小。(3)研究了適當添加稀土元素Ce、Gd、Dy、 Er對化合物LaR0.1Fe11.4Si1.6的居里溫度和磁熱效應的影響。添加R=La、Ce、Gd、Dy和Er后該系列化合物的居里溫度分