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研究方向

磁性相变材料
日期:2016-03-30, 查看:2727

       为解决环境和能源问题,发展高效绿色能量转换材料和技术,课题组致力于开发新型磁性固态相变材料和功能器件,利用磁、压力和温度等多自由度外场对相变敏感材料的物理性质进行有效干预和调控,利用取向生长、复合热压等先进制备手段获得一致、稳定和高性能磁性材料,以达到绿色制冷、高效磁力驱动和形状高度稳定化等多功能目的。

1. 非化学计量比稀土­铁基磁制冷材料与器件研究

       磁制冷材料,尤其是新型室温磁制冷材料具有强磁晶耦合、体积相变效应和金属间化合物本征性质,大多表现出易碎、难加工成型等特点,解决这些难题是推动其技术应用的必由之路。无论是室温或低温磁制冷材料,要制作成为主动或被动式磁制冷工作床,都需要经历规模化和稳定化制备、切割、加工成型、磁性与非磁性测试的这一流程。本课题组对磁制冷材料的组织调控、制备成型和新概念制冷等方面进行系统研究,致力于发掘高磁熵、高导热、高强度等综合平衡指标的室温磁制冷材料,推动低能耗制备技术的发展。

            

2. 低场驱动应力制冷材料研究

       固态相变材料在外场激励下,微观尺度的晶格微调会导致宏观尺度的物理特性突变,多用于固态发电、传感、制动和制冷等领域,而主动式固态制冷技术是其中最为突出的应用之一。利用固态相变材料的磁热、弹热、电热等物理现象不断发展起来的固态制冷技术具有绿色环保、高效节能的特点,理论制冷效率较传统气压缩方式可提高30%,具有极其诱人的应用前景。其中热弹相变材料可以依靠多种物理场(力、热、电、磁、光等)驱动相变潜热或调整弹性模量实现固态热效应,相变过程产生弹性形变并具有丰富的变形方式。本课题组致力于最大限度的开发利用相变过程中的弹热效应,借助磁、电等偏置场协同耦合相变增强固态热效应并探索相关科学问题。