TmGa合金的磁性和磁相图

摘要：

利用电弧熔炼制备出单相的TmGa化合物,TmGa显示了两个连续的相变:在11.5 K处为反铁磁到反铁磁(AFMΙ-AFMΠ)相变,在15 K处为反铁磁到顺磁(AFMΠ-PM)相变.反铁磁区域存在场诱导的反铁磁到铁磁(AFM-FM)变磁转变.虽然TmGa的基态是反铁磁,但是当在较低磁场 (0.02 T) 下,在12 K附近诱导出铁磁态,因此在一定磁化强度范围内存在AFMΙ-FM,FM-AFMП和AFMП-PM相变.当磁场为0.2 T时AFMΠ态完全消失,AFM-PM的转变成为FM-PM的转变.低温AFMΙ态随磁场的变化是不可逆的,而AFMΠ态随磁场的变化是可逆的.根据温度和磁场的变化绘制了TmGa的磁相图.TmGa在相变温度附近具有较大的磁熵变(-ΔSM),当磁场变化为5 T时,最大-ΔSM为34.2 J·kg-1·K-1.值得注意的是,在磁场变化为1和2 T时,最大-ΔSM分别为12.9和20.7 J·kg-1·K-1.同时通过计算得到在1,2和5 T下的磁制冷能力(RC)分别为69,149和364 J·kg-1.TmGa化合物作为低温磁制冷材料潜在巨大应用前景.

关键词：磁性材料、相转变、磁相图、磁热效应

所属期刊栏目：41

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目11504266,51271192,51322605;国家重大科学仪器设备开发专项项目2014YQ120351

在线出版日期：2017-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：884-889