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我们采用多步固态反应的方法制备了Mn5PB2化合物,利用电弧熔炼、氩气保护气氛一定温度下退火的方法制备了CeFe12-xMox、Tb1-xYxCoC2化合物。通过X射线衍射(XRD)来探测样品的相组成,用超导量子干涉仪(SQUID)来测量样品的磁性能、磁卡效应。
研究发现,化合物Mn5PB2在其居里温度302 K处发生二级磁相变,没有热滞和磁滞产生。在磁场变化为2 T、3 T、5 T的况下,磁熵变△SM均在居里温度处出现最大值,-△Smaxm分别为2.64、3.51、4.93 J kg-1 K-1。而目前广泛研究的室温磁致冷材料,虽然有大或巨磁熵变,但它们或含有价格昂贵/有毒元素,或有热滞、磁滞。因此,Mn5PB2化合物有望成为新型实用的室温磁致冷材料。
第三代永磁材料Nd2Fe14B发现后,人们研究了新型富铁稀土金属间化合物永磁材料RFe12-xMx。本文研究了具有ThMn12结构的三元化合物CeFe12-xMox(x=1.7,1.8,1.9,2.0,2.1)的磁性吸磁卡性能。随着Mo含量x的增加,CeFe12-xMox化合物的居里温度Tc与Ms都逐渐减小。当x=1.7时即CeFe10.3Mo1.7的居里温度Tc为291 K,在室温附近。在居里温度处发生二级磁相变,无热滞和磁滞。在2 T、3 T、5 T的磁场变化下,磁熵变△SM均在居里温度附近292 K处出现最大值,-△SmaxM分别为0.79、1.09、1.62 J kg-1 K-1。
Tb10xYxCoC2化合物的居罩温度Tc随Y含量x的增加而线性逐渐减小,从x=0时28 K下降到x=0.4时18 K。在居里温度处发生二级磁相变,磁熵变随Y含量x的增加而逐渐减小。Tb0.6Y0.4CoC2化合物的磁熵变在20 K处出现峰值,在2、3、5 T磁场变化下,-△SmaxM分别为5.1、7、9.3 J kg-1 K-1,具有与Gd相当的大磁熵变。因此,通过Y替代Tb,可控制化合物Tb1-xYxCoC2的居里温度,使其可用于液氢的制备。