间隙碳掺杂La(Fe,Si)13合金

磁热滞后显著降低

通过间隙碳原子掺杂，将一级磁相变转变为二级相变，在保持磁热效应可用的同时，大幅削减了热/磁滞后，提升了循环稳定性。

张慧燕 · Ye, Zhu · Fucheng, Zhu · Yang, Xu · Yunbo, Chen · 李海玲 · Gu, Weihua · 刘志愿 · 李维火 · 夏爱林

Chinese Physics B 2025

具体参数

居里温度

{'zh': '273', 'en': '273'} K

最大磁熵变

{'zh': '18.92', 'en': '18.92'} J/(kg⋅K)

最大磁熵变

{'zh': '4.60', 'en': '4.60'} J/(kg⋅K)

绝热温变

{'zh': '4.9', 'en': '4.9'} K

绝热温变

{'zh': '2.2', 'en': '2.2'} K

技术优势

滞后大幅削减

碳含量升高将一级磁相变逐渐转变为二级相变，从而消除与一级相变相关的相变滞后，提高循环稳定性。

居里温度可控

掺碳使晶格膨胀，居里温度从192 K连续调至273 K，逼近室温应用窗口。

抑制有害相生成

碳原子在退火中抑制扩散反应，延缓非磁热相的生成，有助于调控1:13相含量。

应用场景

• 磁制冷：提供兼具低滞后和高居里温度的磁热工质。
• 磁热材料：通过间隙碳掺杂优化磁热性能与循环稳定性。
• 稀土合金：稀土基合金中实现碳原子间隙固溶调控相变特性。
• 固态制冷：降低滞后损耗，提升固态制冷循环效率。