EFECTUL MAGNETOCALORIC - schimbare în ritmul magneselor. substanță (un magnet) cu adiabaticul său. magnetizare (demagnetizare). În condiții adiabatice (. Proces adiabatic Cm), magnetul nu absoarbe căldura, și nu dă (), deci entropia S a magnetului nu se schimbă: În explicarea M. e. sub termodinamicii [1] este considerată ca o presiune p-entropie TION T. rata ry p și intensitatea H ext. magnet. câmp, S = S (T, p, H). în condițiile adiabaticității
La o presiune constantă (p = const), dp = 0 și
.
În rubrica pentru modificările finale ale cantităților
Relația (1) ne permite să găsim dependența de T dacă extindem valoarea derivatelor parțiale care intră în ea. Derivata. unde este capacitatea de căldură a magnetului. Derivatul poate fi transformat pe baza raportului reciprocității derivatelor parțiale ale int. energia magnetului: unde M este magnetizarea. Astfel,
Deoarece. Schimbarea temperaturii unui magnet de răcire sau încălzire - depinde de semnul derivatului și de modificările din exterior. magnet. Domenii (- magnetizare, - demagnetizare). Naib. bine studiat M. e. asociată cu o creștere (scădere) a numărului de magneți atomici orientați identic. momente (spin sau orbital) când magnetul este pornit (oprit). câmp. M. e. de tipul celor observate în substanțe paramagnetice (PM) și un feromagnetic (FM), la capătul său magnetizare adevărat (paraprocess) atunci când magnetul. câmpul aliniază magneții atomici în direcția H. momente care nu au fost încă rotate datorită efectului dezorientant al mișcării termice. În aceste cazuri (PM, clasic FM - Fe, Co, Ni și aliajele lor), astfel încât atunci când câmpul este pornit și când este oprit. Valori deosebit de mari ale ME. paraprocesul ajunge aproape de punctul Curie. unde magnetizarea M scade brusc atunci când magnetul este încălzit [derivatul este foarte mare]. M. e. în FM a fost studiat în detaliu de P. Weiss, R. Forrer și K. P. Belov [2, 3].
În ferimagneți, în paraproces se observă nu numai un ME pozitiv, dar și un ME negativ. [4]. Naib. este ușor de interpretat ME. în ferrimagn. compuși ai metalelor de pământuri rare cu fier, unde, în funcție de difracția neutronilor, date, structura atomică magnetică poate fi reprezentată ca fiind formată din două sublaturi magnetice: sublaturile de fier și sublaturile de ioni de pământuri rare [5]. Magnus. momentele acestor sublaturi sunt antiparalerale. La viteza de compensare magnetică Tc, magnetizarea M1 a sublaturii de fier este egală cu magnetizarea M2 a sublaturii ionilor de pământuri rare. La T<ТК M2>M1. dar la T> TK. dimpotrivă, M2<М1 .
În M.E. observată în acești compuși, contribuie la contribuția atât a sublatului de fier. și sublatatea ionilor de pământuri rare
La T<ТК по полю направлена намагниченность MS, к-рая при включении поля возрастает, поэтому М. э. за счёт редкоземельной подрешётки Намагниченность M1 направлена в этом случае против поля, вследствие чего она уменьшается при увеличении . Т. к. по абс. величине , то при Т <Тк наблюдается суммарный положительный М. э.
La T> TK, magnetizarea M1 a sublaturii de fier este direcționată de-a lungul câmpului, iar magnetizarea M2 a sublatului de pământuri rare este împotriva câmpului. Aici o creștere a câmpului duce la un magnet. ordonarea sublaturilor de fier și dezordonarea sublatului pământurilor rare, ca rezultat al acestora. a. Totalul M.E. la T> TK, se dovedește a fi negativă (aproape Tc), deoarece
În feromagnet. ferrimagn. și antiferromagneziu. cristalele există și ME. datorită schimbării energiei magnetului. anizotropia datorată rotirii vectorului de magnetizare în raport cu analiza cristalografică. axe, precum și datorită modificărilor în amplitudinile constantelor. anizotropia sub acțiunea câmpului aplicat [6]. M. e. datorită deplasării pereților domeniului are o valoare semnificativ mai mică.
Pentru tranziții de fază magnetică. cauzate de o schimbare a magnetului. (de exemplu, antiferromagnetism, ferromagnetism). datorită faptului că entropia tulburării. magnet. fazele nu sunt egale între ele [7].
M. e. când adiabatic. demagnetizarea paramagnetelor este folosită pentru a obține temp-p ultra-scăzut (a se vedea răcirea magnetică). La temperaturi scăzute. prin urmare, metoda de magn. Răcirea este deosebit de eficientă dacă tempo-pa inițial este deja suficient de scăzut. În tehnologie, este posibilă crearea unor noi tipuri de mașini de refrigerare, a căror acțiune se bazează pe utilizarea ME. [8].
REFERINȚE: 1) Vonsovsky SV Magnetism. M. 1971, p. 368; 2) Weiss P. Forrer R. Aimantation et phenomene magngtocalorique du nichel, "Ann. De Phys.", 1926, v. 5, p. 153; 3) KP Belov Efectele elastice, termice și electrice în feromagneți, 2 ed. M. 1957; 4) Belov, KP, magnetice rare ale pământului și aplicarea lor, M. 1980; 5) S. Nikitin, A. și colab., Efect magnetocaloric în compușii metalelor de pământuri rare cu fier, "Zh", 1973, Vol. 65, p. 2058; 6) Nikitin SA, et al. Caracteristicile comportamentului magnetic și magnetocaloric. efect într-un singur cristal de gadoliniu, "ZhETF", 1978, v. 74, p. 205; 7) S. Nikitin, A. și colab., Transformări magnetice și fază efect magnetocaloric sub formă de cristale unice de Tb-Y aliaje "Zh", 1977, vol. 73, p. 228; 8) Arkharov AM Brandt NB Zherdev A. Cu privire la posibilitatea de frigidere magnetice "refrigerare", numărul 1980. 8 p. 13. SA Nikitin.
Articole similare
-
Traducerea efectului magnetocaloric din rusă în engleză, traducerea rusă în engleză
-
Sarcina fizică, adaptarea și antrenarea - ghidul chimistului 21
Trimiteți-le prietenilor: