✖


Jump to content

Магнитное охлаждение

(Перенаправлено с Магнитного охлаждения )
Сплав гадолиния нагревается внутри магнитного поля и теряет тепловую энергию в окружающую среду, поэтому выходит из поля и становится холоднее, чем когда он вошел.

Магнитное охлаждение — это технология охлаждения, основанная на магнитокалорическом эффекте . Этот метод можно использовать для достижения чрезвычайно низких температур , а также диапазонов, используемых в обычных холодильниках . [1] [2] [3] [4]

Магнитокалорический материал нагревается при приложении магнитного поля. Нагревание происходит за счет изменения внутреннего состояния материала, выделяющего тепло. Когда магнитное поле удаляется, материал возвращается в исходное состояние, повторно поглощая тепло и возвращаясь к исходной температуре. Для достижения охлаждения материалу позволяют излучать тепло, пока он находится в намагниченном горячем состоянии. После удаления магнетизма материал охлаждается до температуры ниже своей первоначальной температуры.

Эффект впервые наблюдал в 1881 году немецкий физик Эмиль Варбург , затем в 1917 году французский физик П. Вайс и швейцарский физик А. Пиккар . [5] Фундаментальный принцип был предложен П. Дебаем (1926) и В. Джауком (1927). [6] Первые работающие магнитные холодильники были сконструированы несколькими группами, начиная с 1933 года. Магнитное охлаждение было первым методом, разработанным для охлаждения ниже примерно 0,3 К (самая низкая температура, достижимая до магнитного охлаждения, путем откачки 3
Он испаряется).

Магнитокалорический эффект

[ редактировать ]

Магнитокалорический эффект (MCE, от «магнит» и «калория» ) — это магнитотермодинамическое явление , при котором изменение температуры подходящего материала вызывается воздействием на него изменяющегося магнитного поля. Физикам низких температур это также известно как адиабатическое размагничивание . В этой части процесса охлаждения уменьшение силы внешнего магнитного поля позволяет магнитным доменам магнитокалорического материала дезориентироваться относительно магнитного поля из-за возбуждающего действия тепловой энергии ( фононов ), присутствующей в материале. Если материал изолирован так, что в течение этого времени никакая энергия не может (повторно) мигрировать в материал (т. е. происходит адиабатический процесс), температура падает, поскольку домены поглощают тепловую энергию для выполнения своей переориентации. Рандомизация доменов происходит аналогично рандомизации при температуре Кюри ферромагнитного внутренних материала, за исключением того, что магнитные диполи преодолевают уменьшающееся внешнее магнитное поле, в то время как энергия остается постоянной, вместо того, чтобы магнитные домены разрушались из-за ферромагнетизм по мере добавления энергии.

Одним из наиболее ярких примеров магнитокалорического эффекта является химический элемент гадолиний и некоторые его сплавы . Температура гадолиния увеличивается, когда он попадает в определенные магнитные поля. Когда он выходит из магнитного поля, температура падает. Эффект значительно сильнее для гадолиниевого сплава Gd
5 (Си
2 Ге
2 ) . [7] Празеодим, легированный никелем ( PrNi
5 ) обладает настолько сильным магнитокалорическим эффектом, что позволил ученым приблизиться к одному милликельвину, одной тысячной градуса абсолютного нуля . [8]

Уравнение

[ редактировать ]

Магнитокалорический эффект можно количественно оценить с помощью следующего уравнения:

где - адиабатическое изменение температуры магнитной системы вокруг температуры T, H - приложенное внешнее магнитное поле, C - теплоемкость рабочего магнита (хладагента) и M - намагниченность хладагента .

Из уравнения мы видим, что магнитокалорический эффект можно усилить за счет:

  • большое изменение поля
  • магнитный материал с небольшой теплоемкостью
  • магнит с большими изменениями чистой намагниченности в зависимости от температуры в постоянном магнитном поле

Адиабатическое изменение температуры, , можно увидеть связанным с изменением магнитной энтропии магнита ( ) с [9]

Это означает, что абсолютное изменение энтропии магнита определяет возможную величину адиабатического изменения температуры в термодинамическом цикле изменения магнитного поля. Т

Термодинамический цикл

[ редактировать ]
Аналогия между магнитным охлаждением и паровым циклом или обычным охлаждением. H = внешнее магнитное поле; Q = количество тепла; Р = давление; Δ T ad = адиабатическое изменение температуры

Цикл выполняется как цикл охлаждения, аналогичный циклу охлаждения Карно , но с увеличением и уменьшением напряженности магнитного поля вместо увеличения и уменьшения давления. Это можно описать в начальной точке, когда выбранное рабочее вещество вводится в магнитное поле , т.е. плотность магнитного потока увеличивается. Рабочим материалом является хладагент, и он начинается в тепловом равновесии с охлажденной средой.

  • Адиабатическая намагниченность: магнитокалорическое вещество помещено в изолированную среду. Увеличивающееся внешнее магнитное поле (+ H ) заставляет магнитные диполи атомов выравниваться, тем самым уменьшая магнитную энтропию и теплоемкость материала . Поскольку общая энергия не теряется (пока) и, следовательно, общая энтропия не уменьшается (согласно термодинамическим законам), конечным результатом является то, что вещество нагревается ( T + Δ T ad ).
  • Изомагнитный энтальпический перенос: это добавленное тепло может затем быть удалено (- Q ) жидкостью или газом — , газообразным или жидким гелием например . Магнитное поле поддерживается постоянным, чтобы диполи не поглощали тепло. После достаточного охлаждения магнитокалорическое вещество и теплоноситель разделяются ( H =0).
  • Адиабатическое размагничивание: вещество возвращается в другое адиабатическое (изолированное) состояние, поэтому общая энтропия остается постоянной. Однако на этот раз магнитное поле уменьшается, тепловая энергия заставляет магнитные моменты преодолевать поле, и, таким образом, образец охлаждается, т. е. происходит адиабатическое изменение температуры. Энергия (и энтропия) переходит от тепловой энтропии к магнитной энтропии, измеряя беспорядок магнитных диполей. [10]
  • Изомагнитный энтропийный перенос: магнитное поле поддерживается постоянным, чтобы предотвратить повторный нагрев материала. Материал подвергается термическому контакту с окружающей средой, подлежащей охлаждению. Поскольку рабочий материал холоднее, чем охлажденная среда (по замыслу), тепловая энергия мигрирует в рабочий материал (+ Q ).

Как только хладагент и охлаждаемая среда придут в тепловое равновесие, цикл можно возобновить.

Прикладная техника

[ редактировать ]

Основной принцип работы холодильника с адиабатическим размагничиванием (ADR) заключается в использовании сильного магнитного поля для контроля энтропии образца материала, часто называемого «хладагентом». Магнитное поле ограничивает ориентацию магнитных диполей в хладагенте. Чем сильнее магнитное поле, тем более выровнены диполи, что соответствует более низкой энтропии и теплоемкости , поскольку материал (фактически) потерял некоторые из своих внутренних степеней свободы . Если хладагент поддерживается при постоянной температуре за счет теплового контакта с радиатором (обычно жидким гелием ) при включенном магнитном поле, хладагент должен потерять некоторую энергию, поскольку он уравновешивается радиатором. Когда магнитное поле впоследствии выключается, теплоемкость хладагента снова возрастает, поскольку степени свободы, связанные с ориентацией диполей, снова высвобождаются, вытягивая свою долю равнораспределенной энергии из движения молекул . , тем самым снижая общую температуру системы с пониженной энергией. Поскольку при выключении магнитного поля система теперь изолирована , процесс является адиабатическим, т. е. система больше не может обмениваться энергией с окружающей средой (теплоотводом), и ее температура падает ниже первоначального значения, температуры тепла. раковина.

Работа стандартной АДР происходит примерно следующим образом. Во-первых, к хладагенту прикладывается сильное магнитное поле, заставляющее его различные магнитные диполи выравниваться и переводя эти степени свободы хладагента в состояние пониженной энтропии. Затем радиатор поглощает тепло, выделяемое хладагентом из-за потери энтропии. Затем тепловой контакт с радиатором разрывается, система изолируется, а магнитное поле отключается, увеличивая теплоемкость хладагента и тем самым снижая его температуру ниже температуры радиатора. На практике магнитное поле уменьшается медленно, чтобы обеспечить непрерывное охлаждение и поддерживать примерно постоянную низкую температуру образца. Как только поле упадет до нуля или до некоторого нижнего предельного значения, определяемого свойствами хладагента, охлаждающая способность ADR исчезает, а утечки тепла приводят к нагреву хладагента.

Рабочие материалы

[ редактировать ]

Магнитокалорический эффект (MCE) является внутренним свойством магнитного твердого тела. Этот тепловой отклик твердого тела на приложение или удаление магнитных полей максимизируется, когда твердое тело находится близко к температуре магнитного упорядочения. Таким образом, материалы, рассматриваемые для магнитных холодильных устройств, должны представлять собой магнитные материалы с температурой магнитного фазового перехода, близкой к интересующей температурной области. [11] Для холодильников, которые можно использовать дома, эта температура равна комнатной. Изменение температуры может быть еще больше увеличено, когда параметр порядка фазового перехода сильно изменяется в интересующем диапазоне температур. [2]

Величины магнитной энтропии и адиабатических изменений температуры сильно зависят от процесса магнитного упорядочения. Величина обычно невелика в антиферромагнетиках , ферримагнетиках и системах спинового стекла , но может быть намного больше для ферромагнетиков, претерпевающих магнитный фазовый переход. Фазовые переходы первого рода характеризуются скачком изменения намагниченности с температурой, что приводит к появлению скрытой теплоты. [11] Фазовые переходы второго рода не имеют скрытой теплоты, связанной с фазовым переходом. [11]

В конце 1990-х годов Печаркси и Гшнейднер сообщили об изменении магнитной энтропии Gd.
5 (Си
2 Ге
2 ), что было примерно на 50% больше, чем сообщалось для металлического Gd, который имел самое большое известное на тот момент изменение магнитной энтропии. [12] Этот гигантский магнитокалорический эффект (GMCE) возник при 270 К, что ниже, чем у Gd (294 К). [4] Поскольку MCE происходит при температуре ниже комнатной, эти материалы не подходят для холодильников, работающих при комнатной температуре. [13] С тех пор гигантский магнитокалорический эффект продемонстрировали и другие сплавы. К ним относятся Б-г
5 (Си
х Ге
1- х )
4 , (Вера
х Си
1- х )
1313Ч
х и МнФеП
1- х Ас
х сплавы. [11] [13] Гадолиний и его сплавы подвергаются фазовым переходам второго рода, не имеющим магнитного или термического гистерезиса . [14] Однако использование редкоземельных элементов делает эти материалы очень дорогими.

В
Сплавы Гейслера 2 Mn-X (X = Ga, Co, In, Al, Sb) также являются многообещающими кандидатами для применения в магнитном охлаждении, поскольку они имеют температуру Кюри, близкую к комнатной температуре, и, в зависимости от состава, могут иметь мартенситные фазовые превращения вблизи комнатной температуры. [3] Эти материалы обладают эффектом магнитной памяти формы и могут также использоваться в качестве приводов, устройств сбора энергии и датчиков. [15] Когда температура мартенситного превращения и температура Кюри одинаковы (в зависимости от состава), величина изменения магнитной энтропии является наибольшей. [2] В феврале 2014 года GE объявила о разработке функционального магнитного холодильника на основе Ni-Mn. [16] [17]

Развитие этой технологии во многом зависит от материалов и, скорее всего, не заменит парокомпрессионное охлаждение без значительно улучшенных материалов, которые дешевы, распространены и демонстрируют гораздо большие магнитокалорические эффекты в более широком диапазоне температур. Такие материалы должны показывать значительные изменения температуры в поле в два тесла или меньше, чтобы можно было использовать постоянные магниты для создания магнитного поля. [18] [19]

Парамагнитные соли

[ редактировать ]

Первоначально предложенный хладагент представлял собой парамагнитную соль , такую ​​как церия -магния нитрат . Активными магнитными диполями в этом случае являются электронные оболочки парамагнитных атомов.

В парамагнитных солевых ADR радиатор обычно представляет собой накачиваемый насос. 4
Он (около 1,2 К) или 3
He (около 0,3 К) криостат . Для начального намагничивания обычно требуется легко достижимое магнитное поле силой 1 Тл. Минимально достижимая температура определяется склонностью соли хладагента к самонамагничиванию, но доступны температуры от 1 до 100 мК. Холодильники для разбавления на протяжении многих лет вытесняли ADR на парамагнитных солях, но интерес к космическим и простым в использовании лабораторным ADR сохраняется из-за сложности и ненадежности холодильника для разбавления.

При достаточно низкой температуре парамагнитные соли становятся либо диамагнитными , либо ферромагнитными, что ограничивает самую низкую температуру, которую можно достичь с помощью этого метода. [ нужна ссылка ]

Ядерное размагничивание

[ редактировать ]

Одним из вариантов адиабатического размагничивания, который продолжает находить существенное исследовательское применение, является охлаждение с ядерным размагничиванием (NDR). NDR следует тем же принципам, но в этом случае охлаждающая способность возникает за счет магнитных диполей ядер атомов хладагента, а не их электронных конфигураций. Поскольку эти диполи имеют гораздо меньшую величину, они менее склонны к самовыравниванию и имеют меньшие собственные минимальные поля. Это позволяет NDR охлаждать ядерную спиновую систему до очень низких температур, часто 1 мкК или ниже. К сожалению, малая величина ядерных магнитных диполей также делает их менее склонными к выравниванию по внешним полям. Для начального этапа намагничивания NDR часто необходимы магнитные поля силой 3 Тл или более.

В системах NDR первоначальный радиатор должен находиться при очень низких температурах (10–100 мК). Такое предварительное охлаждение часто обеспечивается смесительной камерой холодильника для разбавления. [20] или парамагнитная соль.

Коммерческое развитие

[ редактировать ]

Исследования и демонстрация концептуального устройства в 2001 году позволили применить материалы коммерческого класса и постоянные магниты при комнатной температуре для создания магнитокалорического холодильника. [21]

20 августа 2007 года Национальная лаборатория Рисё (Дания) Технического университета Дании заявила, что достигла важной вехи в своих исследованиях магнитного охлаждения, когда они сообщили о температурном диапазоне 8,7 К. [22] Они надеялись представить первые коммерческие применения этой технологии к 2010 году.

По состоянию на 2013 год эта технология оказалась коммерчески жизнеспособной только для сверхнизкотемпературных криогенных применений, доступных на протяжении десятилетий. Магнитокалорические холодильные системы состоят из насосов, двигателей, вторичных жидкостей, теплообменников разных типов, магнитов и магнитных материалов. Эти процессы в значительной степени подвержены необратимости и должны быть адекватно учтены.В конце года Cooltech Applications объявила, что ее первое коммерческое холодильное оборудование выйдет на рынок в 2014 году. 20 июня 2016 года Cooltech Applications выпустила свою первую коммерчески доступную систему магнитного охлаждения.На выставке Consumer Electronics Show 2015 в Лас-Вегасе консорциум Haier , Astronautics Corporation of America и BASF представил первое охлаждающее устройство. [23] BASF заявляет, что их технология на 35% лучше, чем при использовании компрессоров. [24]

В ноябре 2015 года на выставке Medica 2015 компания Cooltech Applications представила в сотрудничестве с Kirsch Medical GmbH первый в мире магнитокалорический медицинский шкаф. [25] Год спустя, в сентябре 2016 года, на 7-й Международной конференции по магнитному охлаждению при комнатной температуре (Thermag VII)], состоявшейся в Турине, Италия, компания Cooltech Applications представила первый в мире магнитокалорический замороженный теплообменник. [26]

В 2017 году компания Cooltech Applications представила полнофункциональный шкаф с магнитокалорическим охлаждением объемом 500 литров, загрузкой 30 кг (66 фунтов) и температурой воздуха внутри шкафа +2   °C. Это доказало, что магнитное охлаждение является зрелой технологией, способной заменить классические холодильные решения.

Год спустя, в сентябре 2018 года, на 8-й Международной конференции по магнитному охлаждению при комнатной температуре (Thermag VIII]), компания Cooltech Applications представила доклад о магнитокалорическом прототипе, спроектированном как экспериментальная установка мощностью 15 кВт. [27] Сообщество считает это крупнейшим когда-либо созданным магнитокалорическим прототипом. [28]

На той же конференции доктор Серджиу Лионте объявил, что из-за финансовых проблем Cooltech Applications объявила о банкротстве. [29] Позже, в 2019 году, компания Ubiblue, сегодня называемая Magnoric, была основана некоторыми членами старой команды Cooltech Application. С тех пор весь портфель патентов Cooltech Applications перешел в собственность Magnoric, одновременно публикуя дополнительные патенты.

В 2019 году на 5-й конференции Delft Days по магнитокалорикам доктор Серджиу Лионте представил последний прототип Ubiblue (бывшее приложение Cooltech). [30] Позже магнитокалорическое сообщество признало, что у Ubiblue были наиболее развитые прототипы магнитокалориков. [31]

Проблемы теплового и магнитного гистерезиса еще предстоит решить для материалов фазового перехода первого рода, демонстрирующих GMCE. [18]

Одно из потенциальных применений – космические корабли .

Парокомпрессионные холодильные установки обычно достигают коэффициента полезного действия 60% от теоретического идеального цикла Карно , что намного выше, чем у современной технологии MR. Однако небольшие бытовые холодильники гораздо менее эффективны. [32]

В 2014 году гигантское анизотропное поведение магнитокалорического эффекта было обнаружено в HoMn.
22О
5 при 10 К. Анизотропия изменения магнитной энтропии приводит к появлению большого вращающегося МКЭ, что дает возможность создавать упрощенные, компактные и эффективные системы магнитного охлаждения, вращая его в постоянном магнитном поле. [33]

В 2015 году Aprea et al. [34] представила новую концепцию охлаждения GeoThermag, которая представляет собой сочетание технологии магнитного охлаждения с низкотемпературной геотермальной энергией. Чтобы продемонстрировать применимость технологии GeoThermag, они разработали пилотную систему, состоящую из геотермального зонда глубиной 100 метров; внутри зонда протекает вода, которая используется непосредственно в качестве регенерирующей жидкости для магнитного холодильника, работающего на гадолинии. Система GeoThermag показала способность производить холодную воду даже при температуре 281,8 К при наличии тепловой нагрузки 60 Вт. Кроме того, система показала наличие оптимальной частоты f AMR, 0,26 Гц, при которой можно было производят холодную воду температурой 287,9 К при тепловой нагрузке равной 190 Вт с КПД 2,20. Наблюдая за температурой холодной воды, полученной в ходе испытаний, система GeoThermag показала хорошую способность питать охлаждающие лучистые полы и пониженную мощность для питания фанкойлов.

История

[ редактировать ]

Эффект был впервые обнаружен немецким физиком Эмилем Варбургом в 1881 году. [35] Впоследствии французским физиком Пьером Вайсом и швейцарским физиком Огюстом Пиккаром в 1917 году. [5]

Основные достижения впервые появились в конце 1920-х годов, когда охлаждение посредством адиабатического размагничивания было независимо предложено лауреатами Нобелевской премии по химии Питером Дебаем в 1926 году и Уильямом Ф. Джауком в 1927 году.

Впервые это было экспериментально продемонстрировано Джауком и его коллегой Д. П. Макдугаллом в 1933 году для криогенных целей, когда они достигли температуры 0,25 К. [36] Между 1933 и 1997 годами произошел прогресс в охлаждении MCE. [37]

первое доказательство концепции продемонстрировал В 1997 году Карл А. Гшнейднер-младший магнитного холодильника при температуре, близкой к комнатной, в Университете штата Айова в лаборатории Эймса . Это мероприятие вызвало интерес со стороны ученых и компаний со всего мира, которые начали разрабатывать новые виды материалов для комнатной температуры и конструкции магнитных холодильников. [7]

Крупный прорыв произошел в 2002 году, когда группа из Амстердамского университета продемонстрировала гигантский магнитокалорический эффект в сплавах MnFe(P,As), основанных на многочисленных материалах. [38]

Холодильники, основанные на магнитокалорическом эффекте, были продемонстрированы в лабораториях с использованием магнитных полей от 0,6 Тл до 10 Тл. Магнитные поля выше 2 Тл трудно создать с помощью постоянных магнитов, и они создаются сверхпроводящим магнитом (1 Тл примерно в 20 000 раз превышает ) магнитное поле Земли .

Устройства комнатной температуры

[ редактировать ]

Недавние исследования были сосредоточены на температуре, близкой к комнатной. Примеры магнитных холодильников комнатной температуры включают:

Магнитные холодильники комнатной температуры
Спонсор Расположение Дата объявления Тип Макс. мощность охлаждения (Вт) [1] Макс. Δ Т (К) [2] Магнитное поле (Т) Твердый хладагент Количество (кг) КС (-) [3]
Лаборатория Эймса /Астронавтика [39] Эймс, Айова/Мэдисон, Висконсин, США 20 февраля 1997 г. возвратно-поступательное движение 600 10 5 (С) Б-жественные сферы
Матер. Научный институт Барселоны [40] [41] Барселона, Испания май 2000 г. Роторный ? 5 0,95 (П) Б-г фольга
Чубу Электрик/Тошиба [42] Иокогама, Япония Лето 2000 г. возвратно-поступательное движение 100 21 4 (С) Б-жественные сферы
Университет Виктории [43] [44] Виктория, Британская Колумбия, Канада июль 2001 г. возвратно-поступательное движение 2 14 2 (С) Б-г и Б-г
1-х Тб
х фунтов
Космонавтика [45] Мэдисон, Висконсин, США 18 сентября 2001 г. Роторный 95 25 1,5 (П) Б-жественные сферы
Сычуаньский институт. Тех./Нанкинский университет [46] Нанкин, Китай 23 апреля 2002 г. возвратно-поступательное движение ? 23 1,4 (П) Сферы Gd и Gd 5 Si 1,985 Ge 1,985 Ga 0,03 порошок
Чубу Электрик/Тошиба [47] Иокогама, Япония 5 октября 2002 г. возвратно-поступательное движение 40 27 0,6 (П) Б-г
1-x Ди
х фунтов
Чубу Электрик/Тошиба [47] Иокогама, Япония 4 марта 2003 г. Роторный 60 10 0,76 (П) Б-г
1-x Ди
х фунтов 		1
Лаб. электротехники Гренобля [48] Гренобль, Франция апрель 2003 г. возвратно-поступательное движение 8.8 4 0,8 (П) Б-г фольга
Университет Джорджа Вашингтона [49] НАС июль 2004 г. возвратно-поступательное движение ? 5 2 (П) Б-г фольга
Космонавтика [50] Мэдисон, Висконсин, США 2004 Роторный 95 25 1,5 (П) Сферы Gd и GdEr / La(Fe
0,88 Си 130−
0,12 ч
1.0
Университет Виктории [51] Виктория, Британская Колумбия, Канада 2006 возвратно-поступательное движение 15 50 2 (С) Б-г, Б-г
0,74 Тб
0,26 и Бг
0,85 Эр
0,15 шайбы 		0.12
Университет Салерно [52] Салерно, Италия 2016 Роторный 250 12 1,2 (П) Сферические частицы Gd 0,600 мм 1.20 0.5 - 2.5
СКУЧАТЬ [53] Тверь и Москва, Россия 2019 Высокоскоростной роторный ? ? ? Кирпичи Гд двух видов, каскадные
1 максимальная мощность охлаждения при нулевом перепаде температур (ΔТ = 0); 2 максимальный диапазон температур при нулевой холодопроизводительности ( W =0); LB = ярусный слой; P = постоянный магнит; S = сверхпроводящий магнит; 3 Значения COP в различных условиях эксплуатации

В одном из примеров 20 февраля 1997 года профессор Карл А. Гшнайднер-младший представил доказательство концепции магнитного холодильника, температура которого приближается к комнатной. Он также объявил об открытии GMCE в Боге.
5 Си
2 Ге
2 9 июня 1997 г. [12] С тех пор были написаны сотни рецензируемых статей, описывающих материалы, проявляющие магнитокалорические эффекты.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Франция, ELT; душ Сантос, АО; Коэльо, А.А. (2016). «Магнитокалорический эффект тройных галлидов платины Dy, Ho и Er». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 401 : 1088–1092. Бибкод : 2016JMMM..401.1088F . дои : 10.1016/j.jmmm.2015.10.138 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Брюк, Э. (2005). «Разработки в области магнитокалорического охлаждения». Журнал физики D: Прикладная физика . 38 (23): Р381–Р391. Бибкод : 2005JPhD...38R.381B . дои : 10.1088/0022-3727/38/23/R01 . S2CID   122788079 .
  3. ^ Перейти обратно: а б Ховайло В.В.; Родионова В.В.; Шевырталов С.Н.; Новосад, В. (2014). «Магнитокалорический эффект в «уменьшенных» размерах: тонкие пленки, ленты и микропровода из сплавов Гейслера и родственных соединений». Физический статус Solidi B. 251 (10): 2104. Бибкод : 2014ПССБР.251.2104К . дои : 10.1002/pssb.201451217 . S2CID   196706851 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Гшнейднер, К.А.; Печарский, В.К. (2008). «Тридцать лет магнитного охлаждения при температуре, близкой к комнатной: где мы находимся сегодня и перспективы на будущее» . Международный журнал холодильного оборудования . 31 (6): 945. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2008.01.004 .
  5. ^ Перейти обратно: а б Вайс, Пьер; Пиккар, Огюст (1917). «Магнитокалорическое явление». Дж.Физ. (Париж) . 5-й сер. (7): 103–109.
    Смит, Андерс (2013). «Кто открыл магнитокалорический эффект?». Европейский физический журнал H . 38 (4): 507–517. Бибкод : 2013EPJH...38..507S . дои : 10.1140/epjh/e2013-40001-9 . S2CID   18956148 .
  6. ^ Земански, Марк В. (1981). Температура очень низкая и очень высокая . Нью-Йорк: Дувр. п. 50. ISBN  0-486-24072-Х .
  7. ^ Перейти обратно: а б Карл Гшнейднер-младший и Керри Гибсон (7 декабря 2001 г.). «Магнитный холодильник успешно протестирован» . Пресс-релиз лаборатории Эймса . Лаборатория Эймса. Архивировано из оригинала 23 марта 2010 года . Проверено 17 декабря 2006 г.
  8. ^ Эмсли, Джон (2001). Строительные блоки природы . Издательство Оксфордского университета . п. 342. ИСБН  0-19-850341-5 .
  9. ^ Балли, М.; Яндл, С.; Фурнье, П.; Кедус-Лебук, А. (24 мая 2017 г.). «Перспективные материалы для магнитного охлаждения: основы и практические аспекты». Обзоры прикладной физики . 4 (2): 021305. arXiv : 2012.08176 . Бибкод : 2017ApPRv...4b1305B . дои : 10.1063/1.4983612 . S2CID   136263783 .
  10. ^ Каскильо, Жоау-Паулу; Тейшейра, Паулу Иво Кортес (2014). Введение в статистическую физику (иллюстрированное изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 99. ИСБН  978-1-107-05378-6 . Выдержка со страницы 99
  11. ^ Перейти обратно: а б с д Смит, А.; Бахл, CRH; Бьорк, Р.; Энгельбрехт, К.; Нильсен, К.К.; Придс, Н. (2012). «Проблемы с материалами для высокопроизводительных магнитокалорических холодильных устройств». Передовые энергетические материалы . 2 (11): 1288. Бибкод : 2012AdEnM...2.1288S . дои : 10.1002/aenm.201200167 . S2CID   98040294 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Печарский В.К.; Гшнейднер-младший, К.А. (1997). «Гигантский магнитокалорический эффект в Gd_{5}(Si_{2}Ge_{2})». Письма о физических отзывах . 78 (23): 4494. Бибкод : 1997PhRvL..78.4494P . doi : 10.1103/PhysRevLett.78.4494 .
  13. ^ Перейти обратно: а б Мойя, X.; Кар-Нараян, С.; Матур, Северная Дакота (2014). «Талорные материалы вблизи ферроидных фазовых переходов» (PDF) . Природные материалы . 13 (5): 439–50. Бибкод : 2014NatMa..13..439M . дои : 10.1038/NMAT3951 . ПМИД   24751772 .
  14. ^ Песня, NN; Ке, Ю.Дж.; Ян, ХТ; Чжан, Х.; Чжан, XQ; Шен, Б.Г.; Ченг, ZH (2013). «Объединение гигантского микроволнового поглощения с магнитным охлаждением в одном многофункциональном интерметаллическом соединении LaFe11,6Si1,4C0,2H1,7» . Научные отчеты . 3 : 2291. Бибкод : 2013NatSR...3E2291S . дои : 10.1038/srep02291 . ПМЦ   3724178 . ПМИД   23887357 .
  15. ^ Дюнанд, округ Колумбия; Мюлльнер, П. (2011). «Влияние размера на магнитное воздействие в сплавах Ni-Mn-Ga с памятью формы». Продвинутые материалы . 23 (2): 216–32. Бибкод : 2011AdM....23..216D . дои : 10.1002/adma.201002753 . ПМИД   20957766 . S2CID   4646639 .
  16. ^ «GE Global Research Live» . Архивировано из оригинала 18 февраля 2015 г. Проверено 18 февраля 2015 г.
  17. ^ «Ваш следующий холодильник сможет сохранять холод более эффективно, если использовать магниты» . gizmag.com . 14 февраля 2014 г.
  18. ^ Перейти обратно: а б Гшнейднерьер, Калифорния; Печарский В.К.; Цокол, АО (2005). «Последние разработки в области магнитокалорических материалов» . Отчеты о прогрессе в физике . 68 (6): 1479. Бибкод : 2005РПФ...68.1479Г . дои : 10.1088/0034-4885/68/6/R04 . S2CID   56381721 .
  19. ^ Печарский В.К.; Гшнейднер-младший, К.А. (1999). «Магнитокалорический эффект и магнитное охлаждение». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 200 (1–3): 44–56. Бибкод : 1999JMMM..200...44P . дои : 10.1016/S0304-8853(99)00397-2 .
  20. ^ Зу, Х.; Дай, В.; де Ваэле, АТАМ (2022). «Разработка холодильников разбавления – обзор». Криогеника . 121 . doi : 10.1016/j.cryogenics.2021.103390 . ISSN   0011-2275 . S2CID   244005391 .
  21. ^ Гибсон, Керри (ноябрь 2001 г.). «Магнитный холодильник успешно протестирован: разработки лаборатории Эймса помогают расширить границы новых технологий охлаждения» . Информационный бюллетень INSIDER для сотрудников лаборатории Эймса . Архивировано из оригинала 27 мая 2010 г. (Том 112, №10)
  22. ↑ Веха в области магнитного охлаждения, Risø News, 20 августа 2007 г. Архивировано 5 сентября 2007 г. в Wayback Machine . Проверено 28 августа 2007 г.
  23. ^ «Премьера новейшего магнитокалорического охладителя» . БАСФ. Архивировано из оригинала 6 января 2015 г. Проверено 16 июля 2015 г.
  24. ^ «Твердотельное охлаждение» . БАСФ Нью Бизнес ГмбХ . Проверено 23 марта 2018 г.
  25. ^ первый магнитокалорический медицинский кабинет
  26. ^ «7-я Международная конференция по магнитному охлаждению при комнатной температуре (Thermag VII). Материалы: Турин, Италия, 11-14 сентября 2016 г.» . 11 сентября 2016 г.
  27. ^ Лионте, Серджиу; Риссер, Мишель; Мюллер, Кристиан (февраль 2021 г.). «Магнитокалорическая установка мощностью 15 кВт для проверки концепции: первоначальная разработка и первые экспериментальные результаты». Международный журнал холодильного оборудования . 122 : 256–265. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2020.09.019 .
  28. ^ Китановский, Андрей (март 2020 г.). «Энергетические применения магнитокалорических материалов». Передовые энергетические материалы . 10 (10). Бибкод : 2020AdEnM..1003741K . дои : 10.1002/aenm.201903741 .
  29. ↑ Выступление доктора Серджиу Лионте на конференции Thermag VIII в качестве приглашенного докладчика.
  30. ^ «ДДМК 2019» . TU Delft (на голландском языке) . Проверено 7 ноября 2021 г.
  31. ^ Китановский, Андрей (2020). «Энергетические применения магнитокалорических материалов» . Передовые энергетические материалы . 10 (10). Бибкод : 2020AdEnM..1003741K . дои : 10.1002/aenm.201903741 . S2CID   213786208 .
  32. ^ Сэнд, младший; Виноградник, EA; Боман, Р.Х. (31 августа 2012 г.) [1995]. Повышение энергоэффективности холодильников в Индии . Ежегодное собрание Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), Сан-Диего, Калифорния (США), 24-28 июня 1995 г. Министерство энергетики США, Управление научной и технической информации. ОСТИ   40784 .
  33. ^ Балли, М.; Яндл, С.; Фурнье, П.; Господинов М.М. (9 июня 2014 г.). «Гигантский обратимый вращающийся магнитокалорический эффект, усиленный анизотропией, в монокристаллах HoMn2O5». Письма по прикладной физике . 104 (23). дои : 10.1063/1.4880818 .
  34. ^ Апреа, Чиро; Греко, Адриана; Майорино, Анджело (ноябрь 2015 г.). «GeoThermag: геотермальный магнитный холодильник». Международный журнал холодильного оборудования . 59 : 75–83. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2015.07.014 .
  35. ^ Варбург, Э.Г. (1881). «Магнитные исследования» . Анналы физики . 249 (5): 141–164. Бибкод : 1881АнП...249..141Вт . дои : 10.1002/andp.18812490510 .
  36. ^ Джауке, ВФ; Макдугалл, ДП (1933). «Достижение температур ниже 1° абсолютной температуры путем размагничивания Gd 2 (SO 4 ) 3 ·8H 2 O». Физ. Преподобный . 43 (9): 768. Бибкод : 1933ФРв...43..768Г . дои : 10.1103/PhysRev.43.768 .
  37. ^ Гшнейднер, К.А. младший; Печарский, В.К. (1997). Баутиста, Р.Г.; и др. (ред.). Редкие земли: наука, технология и применение III . Уоррендейл, Пенсильвания: Общество минералов, металлов и материалов. п. 209.
    Печарский В.К.; Гшнейднер, К.А. младший (1999). «Магнитокалорический эффект и магнитное охлаждение». Дж. Магн. Магн. Мэтр . 200 (1–3): 44–56. Бибкод : 1999JMMM..200...44P . дои : 10.1016/S0304-8853(99)00397-2 .
    Гшнейднер, К.А. младший; Печарский, В.К. (2000). «Магнитокалорические материалы» . Анну. Преподобный Матер. Наука . 30 (1): 387–429. Бибкод : 2000AnRMS..30..387G . дои : 10.1146/annurev.matsci.30.1.387 .
    Гшнейднер, К.А. младший; Печарский, В.К. (2002). Чандра, Д.; Баутиста, Р.Г. (ред.). Основы современных материалов для преобразования энергии . Уоррендейл, Пенсильвания: Общество минералов, металлов и материалов. п. 9.
  38. ^ Тегус, О.; Брюк, Э.; де Бур, Франция; Бушоу, KHJ (2002). «Магнитные хладагенты на основе переходных металлов для применения при комнатной температуре». Природа . 415 (6868): 150–152. Бибкод : 2002Natur.415..150T . дои : 10.1038/415150a . ПМИД   11805828 . S2CID   52855399 .
  39. ^ Зимм, К.; Ястраб, А.; Штернберг, А.; Печарский В.; Гшнейднер, К.; Осборн, М.; Андерсон, И. (1998). «Описание и характеристики магнитного холодильника с температурой, близкой к комнатной». Достижения криогенной техники . стр. 1759–1766. дои : 10.1007/978-1-4757-9047-4_222 . ISBN  978-1-4757-9049-8 .
  40. ^ Бохигас, X.; Молинс, Э.; Ройг, А.; Техада, Дж.; Чжан, XX (2000). «Магнитный холодильник комнатной температуры с использованием постоянных магнитов». Транзакции IEEE по магнетизму . 36 (3): 538. Бибкод : 2000ITM....36..538B . дои : 10.1109/20.846216 .
  41. ^ Ли, С.Дж.; Кенкель, Дж. М.; Печарский В.К.; Джайлс, округ Колумбия (2002). «Постоянная магнитная решетка для магнитного холодильника» . Журнал прикладной физики . 91 (10): 8894. Бибкод : 2002JAP....91.8894L . дои : 10.1063/1.1451906 .
  42. ^ Хирано, Н. (2002). «Разработка магнитного холодильника для применения при комнатной температуре». Материалы конференции AIP . Том. 613. С. 1027–1034. дои : 10.1063/1.1472125 .
  43. ^ Роу AM и Барклай JA, Adv. Криог. англ. 47 995 (2002).
  44. ^ Ричард, М.-А. (2004). «Магнитное охлаждение: эксперименты с активным магнитным регенератором с одним и несколькими материалами». Журнал прикладной физики . 95 (4): 2146–2150. Бибкод : 2004JAP....95.2146R . дои : 10.1063/1.1643200 . S2CID   122081896 .
  45. ^ Зимм C, Статья № K7.003 Am. Физ. Соц. Встреча, 4 марта, Остин, Техас (2003 г.) «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 29 февраля 2004 г. Проверено 12 июня 2006 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  46. ^ Ву В., Статья № K7.004 Am. Физ. Соц. Встреча, 4 марта, Остин, Техас (2003 г.) «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 29 февраля 2004 г. Проверено 12 июня 2006 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  47. ^ Перейти обратно: а б Хирано Н., Статья № K7.002 Am. Физ. Соц. Встреча 4 марта, Остин, Техас, «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 29 февраля 2004 г. Проверено 12 июня 2006 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  48. ^ Клот, П.; Виалле, Д.; Аллаб, Ф.; Кедус-Лебук, А.; Фурнье, Ж.М.; Йонне, JP (2003). «Устройство на основе магнитов для активного магнитно-регенеративного охлаждения». Транзакции IEEE по магнетизму . 39 (5): 3349. Бибкод : 2003ITM....39.3349C . дои : 10.1109/TMAG.2003.816253 .
  49. ^ Шир, Ф.; Мавриплис, К.; Беннетт, Л.Х.; Торре, ЭД (2005). «Анализ магнитного регенеративного охлаждения при комнатной температуре». Международный журнал холодильного оборудования . 28 (4): 616. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2004.08.015 .
  50. ^ Зимм C, Статья № K7.003 Am. Физ. Соц. Встреча, 4 марта, Остин, Техас (2003 г.) «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 29 февраля 2004 г. Проверено 12 июня 2006 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  51. ^ Роу, А.; Тура, А. (2006). «Экспериментальное исследование трехслойного активного магнитного регенератора». Международный журнал холодильного оборудования . 29 (8): 1286. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2006.07.012 .
  52. ^ Апреа, К.; Греко, А.; Майорино, А.; Масселли, К. (2016). «Энергетические характеристики вращающегося магнитного холодильника с постоянными магнитами». Международный журнал холодильного оборудования . 61 (1): 1–11. дои : 10.1016/j.ijrefrig.2015.09.005 .
  53. ^ "Российские инженеры создали высокоэффективный магнитный холодильник" .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Magnetic_refrigeration&oldid=1238418200"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 59970b551be6543db0d9dc076ba612e2__1722703620
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/59/e2/59970b551be6543db0d9dc076ba612e2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Magnetic refrigeration - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)