亚铁磁Er(Co1-xFex)2的宽温域磁热效应

摘要

采用电弧熔炼和后续真空热处理的方法制备了Er(Co1-xFex)2 (x = 0,0.1,0.16,0.2) Laves单相合金,对该系列合金的结构、相变类型和磁热效应进行了系统实验研究。实验结果显示Er(Co1-xFex)2的居里温度随Fe含量的增加而增高,并在x = 0.16时达到室温附近。结合Banerjee判据和Inoue-Shimizu模型对该系列合金的相变类型进行分析,结果表明Fe的引入使ErCo2的相变类型由一级相变转变为二级相变。此外,基于Maxwell方程对该系列合金的熵变进行了计算,结果表明Er(Co0.9Fe0.1)2的熵变值随着温度的降低在亚铁磁–铁磁转变点实现了峰值。而当x ≥ 0.16时,材料的熵变值随着温度的降低而逐渐升高,并在一个较宽的温域保持了一个较大的熵变。我们认为这一非常规的熵变曲线与Er(Co1-xFex)2中的稀土和过渡金属的亚铁磁耦合有关。本文的研究提供了一种利用亚铁磁材料的相变获取宽温域磁制冷材料的新思路。