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磁制冷是一种以磁性材料为工质的高效、节能、环保的新型制冷方式,基本原理是利用磁制冷材料可逆的磁热效应,在等温磁化过程中释放热量于外部,在绝热退磁过程中得到外部热量补给,以便达到制冷的效果。新型磁制冷工艺以研究得到好的磁热效应材料为基本,与传统的气体压缩/膨胀制冷方式相比较,具有更加环保、高效的优点。磁热效应的大小可以用等温过程下的磁熵变(△SM)和绝热过程下的温度变化(△Tad)来解释。寻找较宽温度范围下具有较大的△SM和△Tad数值的磁性材料是实际应用下最紧迫的需要。本文对RE2Co2Al(RE=Dy,Ho,Er,Tm)、RE2Ni2Al(RE=Ho,Er,Dy)和Ho2Cu2Cd三个不同体系金属间化合物的结构、磁学性能以及磁热效应进行了系统的研究,得到的主要结论如下:(1)RE2Co2Al(RE=Dy,Ho,Er,Tm)均为W2CoB2型正交晶体结构,空间群为Immm。随着温度的升高RE2Co2Al(RE=Dy,Ho,Er,Tm)均经历铁磁(FM)到顺磁(PM)的二级磁结构相变,居里温度分别为58,27,32,11.5K。经过计算得到的稀土离子的有效磁矩与理论磁矩相接近。RE2Co2Al(RE=Dy,Ho,Er,Tm)在外加磁场为0~2T和0~5T下熵变的最大值-△SMmax分别为4.5,10.4J/kg K;5.1,11.5J/kg K;2.9,6.6J/kg K;4.2,8.2J/kg K。此外伴随着较大的熵变值并且没有滞后现象的出现,这对于磁制冷材料的实际应用具有重要的意义。RCP值分别为91,275J/kg;171,494J/kg;61,170J/kg;45,151J/kg。RC 值分别为69,183J/kg;122,137J/kg;50,130J/kg;34,106J/kg。(2)RE2Ni2Al(RE=Ho,Er,Dy)属于W2CoB2型正交结构,空间群为Immm。RE2Ni2Al Er,Dy)化合物随着温度的升高均经历反铁磁(AFM)到顺磁(PM)的一级磁结构相变,奈尔温度分别为18,6,19K,并且随着磁场的变化发生具有一级相变特征的反铁磁到铁磁的变磁性转变。计算得到RE2Ni2Al(RE=Ho,Er,Dy)在外加磁场为0~2T和0~5T熵变的最大值-△SMmax分别为1.0,6.2J/kg K;4.9,16.2J/kg K;0.4,2.7J/kg K。虽然RE2Ni2Al(RE=Ho,Er,Dy)合金的磁熵变不是很大,但是具有较宽的温区且无滞后现象的存在,因此是一种具有应用潜力的低温磁制冷材料。(3)Ho2Cu2Cd属于P4/mbm空间群的Mo2B2Fe类型晶格结构的单相,晶格常数a=7.462?,c=3.722?。随着温度的升高Ho2Cu2Cd经历铁磁到顺磁的二级磁结构相变,居里温度为30K,并在15K附近发生与合金的自旋重取向有关的磁性二级相变。磁熵变曲线上的两个峰部分重叠在一起,产生较宽的温度区间内大的磁熵变。在0~5T外加磁场下,出现两个-△SM峰值,一个在TC附近,为20.3J/kg K,另一个在TSR附近,为9.3J/kg K。相对应的获得了宽温度范围下的RCP值为481J/kg K,RC值为 346J/kg K。-△SMmax和RCP(RC)的数值较大,表明 Ho2Cu2Cd化合物是合适的可供选择的低温磁制冷材料。