Letter

材料:室温で利用できる、遷移金属ベースの磁気冷媒

Nature 415, 6868 doi: 10.1038/415150a

最近、磁気熱量効果(MCE)に基づく磁気冷却技術が従来の蒸気サイクル冷却に対する有望な代替法として実証された。MCEを示す材料では、ランダムに配向した磁気モーメントが外部磁場によって整列すると熱が発生する。この熱は熱伝達によりMCE材料から除去され、周囲の大気に移ることができる。その後、磁場を切ると、磁気モーメントは再びランダムになり、これによって材料は周囲の気温より低い温度に冷却される。今回、キュリー温度が約300Kであり、室温での磁気冷却が可能な材料であるMnFeP0.45As0.55において大きな磁気エントロピー変化を発見したことを報告する。磁気エントロピー変化は、磁場の変化が2Tのとき14.5JK-1kg-1、5Tのとき18JK-1kg-1に達した。いわゆる巨大MCE材料であるGd5Ge2Si2は同程度のエントロピー変化を示すが、室温より低い温度でしか使えない。また、我々の材料の冷却能力はGdよりもかなり大きい。エントロピー変化が大きいのは、磁場誘起一次相転移が印加磁場の効果を強めるためと考えられる。

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