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英国科学家观察到金属磁体中最大原子位移

  英国科学家观察到最大的原子金属磁铁位移

  它有助于发展高温固态磁性制冷剂据英国科学家物理学家组织网报道,金属原子在磁体热膨胀中的最大位移,这将在高传感器,制冷剂等未来新材料的研究和开发起到重要作用。通常,大多数材料在磁场中经历小的变形。在最近的一项研究中,英国剑桥大学的Alesund Bacchus及其合作者发现含锰的磁性材料CoMnSi在两个相邻原子之间具有2%的位移,在磁体中发现最大位移距离。磁铁有很强的磁弹性效应,正是这种机制造成了一些材料原子会出现大位移。通过高效中子衍射与磁力测量相结合的方法,科学家在观察中观察到,磁场的变化导致材料的磁性突然增加,这被称为磁化的过渡阶段。在这一点上,原子之间的强磁耦合使材料中的磁性发生变化。作为磁化临界点的前兆的磁弹性耦合增强了变形效应,导致加热时锰原子的2%距离的“巨大”变化。伦敦帝国理工学院的物理学家Carl Sandman解释说,在由两对不同的锰原子交换驱动的磁场中,整个材料体积的热膨胀非常小,轴向长度的显着减小是伴随着其他两个轴向的温度上升,或者磁场和正的热膨胀。当材料体积变化较小时,单向变形较大。具体而言,纹理材料比其他多晶材料表现出更大的变形,并且多晶材料倾向于被“平均”。研究人员说这一发现有助于许多研究领域。例如磁致冷材料和磁致伸缩材料,它们在磁场中的反应发生变化,可以用作传感器或制动器。研究人员注意到它可能会制造出同样大的磁弹性效应混合材料。与气体挥发制冷不同,固态磁制冷剂是有效的室温制冷。桑德曼说,使用磁场来改变材料的状态提供了一种冷却效果,这是一个固体形式的转变,而不是传统的压缩冰箱中的制冷,将液体蒸发成气体。如果在一些具有和谐格子结构的材料中,磁性制冷剂的冷却效果通常更强。常见的“磁弹性耦合”主要来自稀土化合物,而金属材料只能在磁化转变过程中发生较大的磁弹性耦合。稀土用于制造电池和永磁体,由于其在环境技术中的关键作用,目前对稀土的需求正在增加。因此,这一发现也有助于减少对稀土原料的需求。
 

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