Исследование магнетокалорического эффекта металлов

Аннотация

В условиях роста требований к экологичности и энергоэффективности современных технологий создание компактных, безопасных и надёжных холодильных систем, работающих при комнатной температуре, становится чрезвычайно актуальной задачей. Традиционные методы охлаждения сопровождаются утечками хладагентов, способствующих разрушению озонового слоя и глобальному потеплению. Одной из наиболее перспективных альтернатив выступает технология магнитного охлаждения, основанная на магнетокалорическом эффекте (МКЭ). Особый интерес представляют перовскитные манганиты, обладающие возможностью варьирования температуры фазовых переходов и высокой экономической доступностью. Однако существующие исследования преимущественно основываются на косвенных методах измерения МКЭ, что снижает достоверность получаемых данных. Настоящая работа подчёркивает необходимость прямых адиабатических измерений температуры при изменении магнитного поля в манганитах различного состава. Также рассмотрены подходы к повышению температуры Кюри путём ионного замещения, анализируются процессы теплопереноса и релаксации, а также обсуждаются модели магнитных холодильных машин с использованием твёрдых и жидких рабочих тел. Представленный теоретический анализ и обобщение экспериментальных данных направлены на разработку эффективных магнитных охладителей, пригодных для применения при комнатных температурах.