Eu掺杂锰氧化物磁制冷材料

室温附近磁熵变大11%

少量Eu掺杂增强自旋-晶格耦合，使该钙钛矿锰氧化物在室温区的磁热效应显著提升，成为磁制冷工质的候选材料。

张慧燕 · Jiazhe, Yan · Cuiping, Shao · Ye, Zhu · Fucheng, Zhu · Yunbo, Chen · Cheng, Yuwen · Gu, Weihua · 李海玲 · 刘志愿 · Jin, Chuangui · 夏爱林

Ceramics International 2025

具体参数

磁熵变

{'zh': '3.49', 'en': '3.49'} J kg⁻¹K⁻¹

Curie温度

{'zh': '333', 'en': '333'} K

Curie温度

{'zh': '151', 'en': '151'} K

磁熵变

{'zh': '3.13', 'en': '3.13'} J kg⁻¹K⁻¹

磁熵变

{'zh': '2.13', 'en': '2.13'} J kg⁻¹K⁻¹

技术优势

熵变提升11%

少量 Eu³⁺ 掺杂（x=0.05）增强自旋-晶格耦合，使磁熵变从 3.13 J kg⁻¹K⁻¹ 提升到 3.49 J kg⁻¹K⁻¹，在室温附近（311.5 K）表现更优。

Curie温度可调

通过改变 Eu³⁺ 掺杂量 x，可将 Curie 温度在 333 K 到 151 K 之间连续调控，覆盖从近室温到低温的宽温区。

室温附近性能好

x=0.05 的样品在 311.5 K 获得最大磁熵变，正好处于室温附近，适合用作磁制冷工质。

应用场景

• 磁制冷：替代气体压缩制冷，用磁热效应实现室温附近的固态冷却。
• 磁热材料：作为磁制冷工质，在室温区提供更高的磁熵变和可调的Curie温度。
• 低温物理测量：为低温物理测量中的磁制冷装置提供工作温区可调的材料。
• 固态制冷：用磁热效应实现无压缩机、无制冷剂的固态制冷。