مع تحسين مستوى معيشة الشعب، ارتفع الطلب على التبريد بشكل حاد، مما أدى إلى زيادة كبيرة في استهلاك الطاقة للتبريد. غازات التبريد تكنولوجيا التبريد ضغط الغاز التقليدية المستخدمة تدمير طبقة الأوزون، والمساهمة في ظاهرة الاحتباس الحراري. منذ صدور اتفاقية باريس لالمناخ العالمي، أصبحت احتياجات الشعب الملحة تبحث عن بديل لتكنولوجيا الغاز ضغط التبريد التقليدية. واستنادا إلى خصائص الصلبة التبريد تأثير magnetocaloric مع الاقتصاد في استهلاك الطاقة، ويتوقع أن تصبح بدائل التبريد ضغط الغاز التقليدية. حيث المواد على magnetocaloric العملاقة وجود خاصية المرحلة الانتقالية هي المواد المغناطيسية غازات التبريد معظم التطبيقات المحتملة، ومع ذلك، فإن مرحلة تغيير المواد فقدان التباطؤ المتأصل تؤثر تأثيرا خطيرا على كفاءة التبريد. وفي الوقت نفسه، مع التكامل المتزايد للإلكترونيات النانو الصغيرة والدقيقة، والدقيقة والنانو نطاق الطلب التبريد آخذ في الازدياد. تصبح التبريد مواد رقيقة اتجاه البحوث الهامة التبريد الصلبة.
سبائك بالقرب FeRh وجود الذري المعروضات نسبة تسلسل النظام واقتران المغناطيسي شعرية. حول درجة حرارة الغرفة، مع مضاد الانجذاب المغنطيسي (AFM) - تصبح المغناطيسية (FM) المرحلة المغناطيسية 1 من حجم تورم يحدث. هذه الميزة تسمح مجموعة متنوعة من حقل درجة حرارة FeRh، المجال المغناطيسي وسلالة حساسة. وهكذا، بالإضافة إلى تأثير magnetocaloric العملاقة، وجدت العملاق سبائك FeRh المرنة أيضا أن يكون الحرارة الحرارية وتأثير الضغط. على الرغم من أنها وجدت في عام 1990 سبائك FeRh وجود تأثير مغناطيسي السعرات الحرارية العملاقة، ولكن نظرا لفقدان التباطؤ كبيرة والرجعة (خسارة التباطؤ يمكن أن يسبب تسرب الحرارة في دورة التبريد)، FeRh نادرا ما تستخدم لتطبيقات التبريد المغناطيسية.
معهد الفيزياء، أكاديمية الصينية للعلوم / المختبر الوطني بكين لمركز فيزياء المواد المكثفة القومي للبحوث للباحث المغناطيسي هو Fengxia، أستاذ مشارك وانغ جينغ، الأكاديمية الصينية للعلوم شين باو الجذر وطالب الدكتوراه تشياو Kaiming، الذي نجح على أساس تراكم المواد على magnetocaloric العملاقة على المدى الطويل البحوث نمت على الركيزة متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف وجود FeRh PMN-PT سبائك رقيقة المقابلة لطبيعة كتلة مادية، يوفر الأساس للتبريد المغناطيسي التصغير الجهاز. R-O خصائص مرحلة التحول من الركيزة متعلق بالعازل الكهربائي الشفاف باستخدام PMN-PT يحدث في حقل كهربائي نابض يتم إنشاء سلالة المستحث في غير قلق FeRh الفيلم. هذه السلالة من خلال تقديم دورة التبريد المغناطيسي، والتبريد في درجة حرارة المنطقة بأكملها يقلل بشكل ملحوظ التباطؤ فقدان FeRh سبائك رقيقة. وتعويض الأعمال الميكانيكية الضغط المرنة فقدان التباطؤ ولدت في نفس الوقت، وتجنب إدخال الحقل الكهربائي المستمر في مغنطة وعملية إزالة المغناطيسية إلى حل فعال لمشكلة عنق الزجاجة الحقل مزدوج دورة التبريد المغناطيسي التي واجهتها في نموذج التصميم. وأظهر التحليل الكمي أنه عند إدخال سلالة غير قلق كبير بما فيه الكفاية، وفعالية التبريد فيلم سعة (RCeffe) يمكن أن تحسن بشكل كبير باستخدام العمل الميكانيكي الخارجي. في حالة النظر فقط مساهمة فقدان التباطؤ والأعمال الميكانيكية، ومعامل الأداء خلال دورة قد يصل إلى مستوى جديد. يقترح هذا العمل طريقة مبتكرة جديدة من دورة التبريد مع مزيج من تأثير الذاكرة سلالة، لا تساعد على آفاق التطبيق توسيع FeRh مثل المبردات، وتقدم هناك نهج جديد للحد من الخسائر التباطؤ فقط مشابهة لمادة مرحلة تغيير، وتحسين القدرة على استخدام الحالة الصلبة في التبريد فتحت الأعمال الميكانيكية تصل بطريقة جديدة.
وعلاوة على ذلك، في نظام heterostructure الحالة الصلبة نقل الحرارة المتوسطة لمادة الفيلم FeRh التبريد دراسة الأداء من خلال محاكاة العناصر المحدودة ودراسة تجريبية من مزيج جود الموصلية الحرارية العالية من النحاس، حج والاتحاد الافريقي، وحزب العمال، وغيرها من المواد كانت تستخدم لالجرافين السلوك الحراري للهجرة في الركيزة. المحاكاة النظرية والنتائج التجريبية تشير إلى أن النحاس صلبة عندما وسيلة التبادل الحراري اختيار، وتسرب الحرارة الركيزة لا يكاد يذكر. هذه النتيجة تشير إلى أن تسرب الحرارة يمكن أن تحل مشكلة الركيزة عن طريق اختيار وسيلة تبادل الحرارة مناسبة، للقضاء على الشكوك من فيلم التبريد مشكلة طويلة الأمد لتوفير الدعم لالتجريبية والدراسة النظرية للطبقة رقيقة التبريد المادي .
وقد نشر هذا العمل في نانو الطاقة (نانو Energy59 (2019) 285-294). وأيد هذا العمل من قبل وزارة العلوم والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين، والأكاديمية الصينية للمشاريع مفتاح العلوم.
FIG 1 (أ) تقديم سلالة تأثير الذاكرة مزدوجة الإثارة الحقل دورة التبريد المغناطيسي التخطيطي، (ب) دون تغيير الحقل الكهربائي FeRh مغنطة الفيلم مع المجال المغناطيسي لل(أسود) وحقل كهربائي نابض (الوردي)، والمقابلة (C) FeRh يتغير مع فيلم مغنطة و (د) رقيقة الحقل فيلم FeRh مغنطة مع درجة الحرارة.
FIG 2 هو عرض قياسها تجريبيا تأثير الذاكرة سلالة. (A) FeRh PMN-PT التخطيطي / متغاير قياس النموذج الذي يمثل حقل المغناطيسي H و E والحقل الكهربائي تطبيقها. (B) 5T ومغنطة في فيلم 310K FeRh مع تغيير في التشكيل الحقل الكهربائي. AB، يتم تطبيق الضغط الضغط -6kV / سم الحقل الكهربائي الذي عرضته الركيزة بحيث جزءا من المرحلة FM إلى مرحلة AFM، انخفضت مغنطة، وقبل الميلاد، وإزالة -6kV / سم الحقل الكهربائي، مغنطة من سلالة تأثير الذاكرة تبقى ثابتة تقريبا، وCD يتم تحريرها تطبيق + 6KV / سم الحقل الكهربائي بحيث جزءا من سلالة مرحلة العودة المرحلة FM AFM، زادت مغنطة، وDA، وإزالة + 6KV / سم الحقل الكهربائي، مغنطة من سلالة تأثير الذاكرة تبقى ثابتة تقريبا، في الجبهة (ج) المجال الصفر مرتين فيلم FeRh حلقة المغناطيسي مع الحقل المغناطيسي للمنحنى مغنطة، و (د) تطبيق نابض المجال الكهربائي FeRh منحنى فيلم مغنطة المجال المغناطيسي مع 5T في 0T والمجال المغناطيسي الدائم. لنفترض نابض الكهربائية الحقل أكبر سلالة، المسار 6 على طول الطريق 6 'أو 6 مسارات ". كما يمكن أن يرى، المسار 5-6،5-6، 5-6' هو أصغر بكثير من منطقة مغلقة FIG. (C) 3-4 منطقة مغلقة قد تصبح حتى سلبية (مسار 5،6،6 "، 6" المجال المغناطيسي ليس فقط)، وتأثير الذاكرة من سلالة يمثل انخفاض كبير في الخسائر التباطؤ غير قلق، وهي مشتقة من الأعمال الميكانيكية تنتج تأثير تعويض سلالة. FIG الجزء السفلي الموافق المجال المغناطيسي والكهربائي مقابل الوقت لعملية المذكورة أعلاه.
سلالة تطبيقها على FIG 3 (أ) RT-الموقع نمط XRD من الحقل الكهربائي مختلفة، (ب)، طائرة A011 شعرية المعلمة يتغير مع الحقل الكهربائي، وهذه النتائج II (ب) تنسجم، ويظهر الحقل الكهربائي الذي تأثير الذاكرة. بعد تطبيق حقل كهربائي نابض (ج) +0 PMN-PT والركيزة (-222) ضمن (د) -0 للدولة الفضاء المتبادل FIG. (E) R متعددة النطاقات المرحلة (R (م)) ومجال على مرحلة واحدة O (O (S)) من جيبس منحنى الطاقة الحرة الظاهري.
. FIG 4 (أ) دون تخطيطيا للمنحنى مغنطة الحقل الكهربائي النبض، والتظليل يدل على مبلغ خسارة انخفاض التباطؤ غير قلق؛ (ب) في دورة التبريد من حقل كهربائي نابض يتم تطبيقها، والإجهاد الفيلم يزيد الضغط FeRh الطائرة يمثل التخطيطي التغيير تحاك جزء الأعمال الميكانيكية.
المصدر: معهد الفيزياء
النصائح: في الآونة الأخيرة، والقناة الصغيرة مراجعة تدفق المعلومات رقم العام. كل مستخدم يمكن في كثير من الأحيان قراءة عدد اشتراك، وسوف تظهر هذه الاشتراكات وعدد كبير من البطاقات. لذلك، إذا كنت لا تفوت "صوت أكاديمية الصينية للعلوم"، والمقالة، يجب عليك القيام بما يلي: أدخل "صوت الأكاديمية الصينية للعلوم رقم العام ' فوق الزاوية اليمنى العليا ؟؟؟ القائمة حدد" مجموعة ستار "
