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制冷及低温技术已广泛应用于社会生活的各个领域,从关系国计民生的重要
领域,到百姓的日常生活,制冷技术几乎无处不在。然而目前广泛应用的是气体
压缩制冷技术,该技术本身存在两大缺陷:(1)气体制冷技术因使用压缩机,导
致效率低、能耗大;(2)压缩制冷多采用氟里昂及氨等气体工质,对环境造成污
染或破坏,特别是氟里昂工质,因为严重破坏大气臭氧层已经威胁到人类的生存。
室温磁制冷是替代氟里昂气体制冷的优良方式,它的研究是当前磁制冷研究
的热点。研究出低成本且具有巨磁卡效应的磁制冷材料以便能利用NdFeB等永
磁体产生外磁场(不用结构复杂价格昂贵的超导磁场)是室温磁制冷的关键。钙
钛矿化合物是低成本且有可能具有巨磁卡效应的磁制冷材料。
本论文先是制备了一个系列B位缺位的样品
La0.84Sr0.16Mn1-xO3-3x(X=0,0.01,0.03,0.05),研究其在不同温度不同磁场下的磁熵变
以及化合物的计量比对样品磁熵变的影响;再是制备了La0.5Pb0.44MnO3和
Gd0.5Pb0.44MnO3一次加压和两次加压的样品以及La0.70-XGdXPb0.3MnO3(X=0,
0.15,0.2,0.25)多晶样品,研究样品的合成工艺和A位离子的平均离子半径对样品
磁性能的影响。研究结果表明影响该类材料的电磁性能的主要因数除了A位离子
的平均离子半径和Mn4+离子的浓度外,B位的空位浓度vB也很重要,A∶B是否
为化学计量的1∶1直接影响材料的电磁性能。
关键词:磁制冷,磁卡效应,钙钛矿,铁磁相变,磁熵变