论文部分内容阅读
利用固体工质致冷比气液相变致冷具有很多的优点,其中最突出的就是不污染环境和有更高的转换效率,本论文的目的是对电场诱导相变的电热效应和磁场诱导相变的磁热效应进行研究.使用差热扫描量热(DSC)技术,本论文发现BaTiO<,3>单晶的潜热不具有速率标度律,而BaTiO<,3>陶瓷和Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的潜热具有速率标度律.本论文认为相变过程中产生的缺陷以及原有的缺陷对相界面有钉扎作用,从而引起声发射,声发射的能量来源于相变潜热,变温速率缓慢时,克服钉扎前的声发射一直在进行,形成了相变潜热的下降,而BaTiO<,3>单晶几乎没有能钉扎畴界或相界的缺陷,声发射很弱,故潜热变化不大.在电场的作用下,Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的介电常数峰变扁平,并向高温方向移动,电场使晶格常数c与a之间的差值上升,这些结果表明电场可以诱导Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>陶瓷的顺电-铁电相变.利用作者发明的电场诱导顺电-铁电相变潜热测定仪对Ba<,0.73>Sr<,0.27>TiO<,3>铁电陶瓷的电场诱导相变潜热进行研究.本论文使用溶胶-凝胶法制备了La<,0.8a-y>Ca<,0.2>Sr<,y>MnO<,3>(y=0.05,0.08,0.10)陶瓷和La<,0.67-y>Ca<,0.33>Sr<,y>MnO<,3>(y=0,0.05,0.08,0.10)陶瓷,然后使用X射线衍射测量、热分析技术、扫描探针显微镜、振动样品磁强计等对样品进行研究,发现样品均为单一的钙钛矿结构,粒径范围分布在0.5μm至5μm之间,晶粒有明显的层状结构,居里温度T<,C>在室温附近,并发现La<,0.80-y>Ca<,0.20>Sr<,y>MnO<,3>(y=0.05,0.08,0.10)陶瓷的电阻在磁场的作用下,电阻下降,最大值向高温方向移动,这些现象与磁场诱导顺磁-铁磁相变有关.本论文认为一级相变铁磁材料在中等磁场变化时产生的热效应主要来自磁场诱导相变的潜热,由此解释铁磁相变潜热大的材料磁热效应也大,并解释具有急剧一级铁磁相变的铁磁材料具有大磁熵变的现象.从德拜弛豫理论出发,用较简捷的方法从弛豫铁电体的介电-温度谱得到弛豫时间-温度谱.