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立方NaZn<,13>型金属间化合物La(Fe<,x>M<,1-x>)<,13>(M＝Al，Si，)，由于其价格低廉、环境友好且具有大的磁热效应，有望成为优良的磁制冷工质。本文通过稀土位替代和铁位的替代系统地研究了La<,1-z>Ce<,z>(Fe<,1-y>Co<,y>)<,13-x>Si<,x>化合物的磁性、磁热效应和巡游电子变磁转变特性，以及不同退火时间对其合金锭子的影响。主要结果如下：
首先，研究了La<,0.8>Ce<,0.2>(Fe<,1-x>Co<,x>)<,10.5>Si<,2.5(x＝0，0.02，0.04，0.06)的磁性和磁热效应以及退火时间对其合金锭子成相的影响。实验表明，用少量的金属Ce替代部分La原子，可以明显缩短退火成相的时间。部分Ce替代La原子后，会引起晶格畸变，有更多空位产生。这就更利于空位机制扩散，化学势梯度也相应增加。随着Co含量x的不断增大，晶格常数单调减小，居里温度Tc单调增加至室温附近(229K-273K)。在各自居里温度处的最大等温磁熵变接近于同条件下Gd的最大等温磁熵变。
其次，研究了在高Si(1.6Ce<,0.2>Fe<,13-x>Si<,x>(x＝2.0，1.8)的相结构、磁热效应以及变磁转变特性。研究表明，La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,13-x>Si<,x>合金锭子在真空和1373K的高温下退火24h就可以形成立方NaZn<,13>晶体结构。随着Si含量的增加，晶格体积收缩，居里温度升高。在0-1T磁场变化下La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,11.2>Si<,1.8>化合物在居里温度附近的最大等温磁熵变明显大于Gd。并且发现该化合物在相变温度以上发生了由磁场诱导的巡游电子变磁转变，虽然这种特性不很明显，但也导致了低磁场下大的等温磁熵变。最后，研究了在低Si含量的LaFe<,13><,-X>Si<,X>(1.2≤x≤1.6)中，以少量的金属Ce取代部分La的化合物La<,0.8>Ce<,0.2>Fel<,3-X>Si<,X>(x=1.6，1.4，1.2)的成相退火时间和相组成。实验发现，经过5d的高温退火后，x=1.6的化合物为立方NaZn<,l3>型单相结构；而X=1.4，1.2的合金不能形成立方NaZnl3型单相晶体结构。这是因为随着Si含量的降低，其成相退火时间相应增长，而且Ce的加入，不利于低Si下NaZn<,l3>型晶体结构的形成。在化合物La<,0.8>aCe<,0.2>Fe<,ll.4>Si<,l.6>中，实验发现Tc附近的磁化强度和晶格常数都发生了剧烈变化，这就引起了磁化系数的巨变，说明Ce的加入增强了磁晶耦合作用。定性地说明了用少量Ce代替La可以增加ac/b<2>的值和临界磁场Bc(T)，降低了合金体系顺磁态和铁磁态间的能垒，增强了IEMT特性。上述原因使化合物La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,ll.4>Si<,l.6>在居里温度附近获得了巨大的等温磁熵变，当外磁场为3T时，其最大等温磁熵变｜△S(T,H)<,M>｜<,max>～78.29J/Kg K，超过了目前国内外同样条件下的所有已报道磁制冷材料的磁熵变值。由于化合物La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,ll.4>Six<,1.6>在低磁场下就可以获得巨大的磁熵变，并且主要元素 Fe 约占合金成份的80[％]，价格便宜，所以该金属间化合物在相应温区内是一种非常有前途的磁制冷材料。