【摘 要】
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磁制冷技术发展至今,在磁制冷样机、磁制冷工质、磁制冷技术理论等方面取得了突飞猛进的进展,因其环保高效的特点备受广泛的关注。稀土金属间化合物因其磁矩大、居里温度可调、磁热效应大等特点被选为磁制冷工质。其中,RTM5型稀土化合物是一类重要的磁性材料。本文工作对RTM5型稀土化合物的晶体结构和磁性进行了系统的研究。主要研究工作和结果如下:采用电弧熔炼法制备了NdNi4-xCoxCu（x=0,1,1.5,
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磁制冷技术发展至今,在磁制冷样机、磁制冷工质、磁制冷技术理论等方面取得了突飞猛进的进展,因其环保高效的特点备受广泛的关注。稀土金属间化合物因其磁矩大、居里温度可调、磁热效应大等特点被选为磁制冷工质。其中,RTM5型稀土化合物是一类重要的磁性材料。本文工作对RTM5型稀土化合物的晶体结构和磁性进行了系统的研究。主要研究工作和结果如下:采用电弧熔炼法制备了NdNi4-xCoxCu（x=0,1,1.5,1.7,1.9,2,2.1,2.3,2.5,3.0,4.0）系列化合物样品,研究了制备工艺及退火温度。XRD分析结果表明,在1423 K的温度下退火,所得该系列样品均为单相Ca Cu5型六角结构,空间群为P6/mmm;随着Co元素对Ni元素的替换增多,晶格参数a值增加,晶格参数c减小,体积V增大。磁性测量结果表明,当x≥1.9时,化合物中出现自旋重取向现象;居里温度随Co含量的增加而增加;Arrott曲线分析说明该系列化合物经历的是二级相变。利用Maxwell关系,由等温M-B曲线得到了样品的等温磁熵变随温度和磁场变化关系,结果显示可以得到比较大的相对制冷功率。采用电弧熔炼法制备了GdNi4-xCoxCu（x=1.5,1.7,1.9,2.1,2.3,2.5）系列化合物样品,同样在1423 K的温度下退火,样品主相为Ca Cu5型六角结构,空间群为P6/mmm,出现少量GdNi3型六角结构杂相,空间群为R3m,晶格参数的变化规律与Nd-系列基本相同。磁性测量结果表明,GdNi4-xCoxCu系列化合物中未发现自旋重取向现象,居里温度同样随着Co含量的增加而提高,Arrott曲线分析说明该系列化合物经历的是二级相变。由等温M-B曲线得到了样品的等温磁熵变随温度和磁场变化关系,仅有在x=1时有较大的磁热效应,且工质适宜工作温度较低。综合结果表明,与Gd-系列化合物比较,Nd-系列化合物在室温区具有较好的磁热效应性能。
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