Исследование магнитокалорических св

Исследование магнитокалорических свойств в переменных магнитных полях
Проект направлен на комплексное экспериментальное и теоретическое исследование магнитокалорических (МК) свойств материалов в переменных магнитных полях. В рамках данного проекта под комплексным исследованием МК понимается исследование всех магнитных, тепловых, структурных свойств, которые влияют на магнитокалорические свойства материалов.
Цель
Целью этих исследований является
1. Установление основных особенностей поведения МК свойств в переменных магнитных полях.
2. Установление природы гигантского МКЭ в материалах с магнитоструктурными фазовыми переходами (МСФП).
3. Установление температурных, полевых и частотных интервалов наблюдения обратимого МКЭ в переменных магнитных полях в различных материалах с гигантским МКЭ.
4. Исследование кинетики релаксационных явлений в магнитных материалах и их связи с магнитными и магнитокалорическими свойствами.
5. Изучение влияния долговременного действия переменного магнитного поля на магнитные и магнитокалорические свойства материалов, с целью установления природы возможного деградирующего действия AC поля на магнитные и структурные свойства.
6. Поиск перспективных магнитокалорических материалов с точки зрения их поведения в переменных магнитных полях (гигантский МКЭ, широкая температурная область наблюдения МКЭ вблизи комнатных температур, физическая и механическая устойчивость, и т.д.).
Актуальность
Практически все исследования магнитокалорических свойств материалов проводились и проводятся при постоянных полях или при разовых циклах изменения поля. Но в холодильных машинах рабочее тело будет подвергаться периодическому действию магнитного поля. Так как магнитокалорические свойства материалов в переменных и постоянных магнитных полях могут существенно отличаться друг от друга (по разным причинам), возникает необходимость исследования этих свойств в условиях (долговременного) циклического воздействия магнитного поля.
Научная новизна
Научная новизна вытекает из аннотации и отображена в самом названии проекта, подразумевающем исследование магнитных, структурных, тепловых свойств материалов в (сильных) переменных магнитных полях (частотой до 50 Гц).
Методы
Для исследования МК свойств материалов будут применяться как традиционные методы исследования, такие как измерение намагниченности, МКЭ, теплоемкости, некоторых структурных свойств (тепловое расширение, магнитострикция, …) в постоянных магнитных полях, так и новые методы, разработанные специально для случая переменных магнитных полей. Исследования разных параметров в переменных полях будут проводиться на одних и тех же образцах изучаемого материала, что исключает влияние дисперсии свойств материалов от образца к образцу.
Разработаны или разрабатываются методики измерения МКЭ, магнитострикции, магнитосопротивления, намагниченности в переменных магнитных полях. Будут использоваться переменные магнитные поля высокой частоты до 50 Гц и амплитудой до 20 кЭ, так и сильные переменные поля (до 8 Тл) низкой частоты (до 1 Гц).
Объекты исследований
Объектами исследований будут магнитокалорические материалы с магнитоструктурными фазовыми переходами, в которых наблюдается ГМКЭ (сплавы Гейслера, манганиты, …). Для сравнения, аналогичные исследования будут проводиться на эталонном МК материале Gd.

Results (English) 1:

Study on the magnitokaloričeskih properties of the variable magnetic fieldsThe project aims at an integrated experimental and theoretical study of magnitokaloričeskih (MK) properties of materials in variable magnetic fields. Under this project, a comprehensive study of MK refers to the study of all magnetic, thermal and structural properties that affect the magnitokaloričeskie properties of materials.The purpose of theThe aim of these studies is1. Establishment of basic behavioral MK properties in variable magnetic fields.2. the establishment of a nature gigantic MEE in materials with magnitostrukturnymi phase transitions (MSFP).3. setting temperature, field and frequency monitoring intervals reversible MEE in variable magnetic fields in different materials with gigantic MEE.4. Study of the kinetics of relaxation phenomena in magnetic materials and their relation with magnetic and magnitokaloričeskimi properties.5. to examine the effects of long-term actions of alternating magnetic field on magnetic and magnitokaloričeskie properties of materials, in order to establish the nature of the possible actions of a degrading AC field on magnetic and structural properties.6. the search for prospective magnitokaloričeskih materials in terms of their behaviour in a variable magnetic fields (giant MEE, wide temperature range monitoring MEE near room temperature, physical and mechanical resistance, etc.).The relevance of theAlmost all the studies were carried out for material properties and magnitokaloričeskih are permanent fields or in single cycles of field change. But in refrigerating machines working body will be subject to periodic action of a magnetic field. Because magnitokaloričeskie material properties in variable and fixed magnetic fields may differ significantly from each other (for various reasons), there is a need to study these properties environments (long-term) cyclic exposure to magnetic fields.The scientific noveltyNovelty derives from the annotations and displayed in the title of the draft, meaning the study of magnetic, structural, thermal properties of materials in (strong) variable magnetic fields (up to 50 Hz).Methods To research MK material properties will apply both traditional research methods, such as measurement of magnetization, MEE, heat, some structural properties (thermal expansion, magnetostriction, ...) in permanent magnetic fields and new methods, designed specifically for the case of variable magnetic fields. Study of different parameters in variable fields will be carried out on the same samples of studied material, that excludes the influence of dispersion properties of materials from sample to sample. Measurement methods have been developed or are under development, magnetostriction, FEM magnetoresistance, magnetization in magnetic fields. Variables will be used high-frequency magnetic fields up to 50 Hz and amplitude up to 20 koe and strong field variables (up to 8 T) low frequency (up to 1 Hz). Research objectsThe objects of research are magnitokaloričeskie materials with magnitostrukturnymi phase transitions in GMKÈ (alloys Geissler, manganites, ...). For comparison, similar studies will be conducted on the reference material MC Gd.

Results (English) 2:

Research magnetocaloric properties in alternating magnetic fields
project is aimed at a comprehensive experimental and theoretical study magnetocaloric (MK) material properties in alternating magnetic fields. The project under the comprehensive study of MK understood study of magnetic, thermal, and structural properties that affect the magnetocaloric properties of the materials.
The goal of
The goal of these studies is
1. Establishment of the main features of the behavior of MC properties in alternating magnetic fields.
2. The establishment of nature giant MCE in materials with magnetostructural phase transitions (MSFP).
3. Determination of temperature, field and frequency intervals surveillance reversible FEM in alternating magnetic fields in different materials with a giant MCE.
4. Investigation of the kinetics of relaxation phenomena in magnetic materials and their relation to magnetic and magnetocaloric properties.
5. The study of the effect of long-term action of the alternating magnetic field on the magnetic and magnetocaloric properties of materials in order to establish the nature of the possible AC degrading action of the field on the magnetic and structural properties.
6. Search advanced magnetocaloric materials in terms of their behavior in alternating magnetic fields (FEM giant, wide temperature range surveillance FEM near room temperature, physical and mechanical resistance, etc.).
The urgency
Virtually all studies magnetocaloric properties of the materials were carried out and are carried out at constant fields or single cycles of change in the field. But refrigeration working medium will be subject to periodic action of a magnetic field. As the magnetocaloric properties of materials in variable and fixed magnetic fields may significantly differ from each other (for various reasons), it is necessary to study these properties in a (long-term) cyclical effects of the magnetic field.
The scientific novelty
Scientific novelty derives from the annotations and displayed in the title project, implying the study of magnetic, structural, thermal properties of materials (strong) variable magnetic fields (frequency 50 Hz).
Methods
To investigate the MC properties of materials will be used as traditional research methods such as measurement of the magnetization, FEM, heat capacity, some structural properties (thermal expansion, magnetostriction, ...) in static magnetic fields, as well as new techniques developed specifically for the case of variable magnetic fields. Investigations of different parameters in the variable fields will be conducted on the same samples of the studied material, which eliminates the influence of the dispersion properties of the materials from sample to sample.
Designed and developed measurement techniques FEM, magnetostriction, magnetoresistance, magnetization in the alternating magnetic fields. Will be used alternating magnetic field of high frequency to 50 Hz and an amplitude of up to 20 kOe, and strong alternating fields (up to 8 T) low frequency (1 Hz).
The objects of research
objects studies will magnetocaloric materials magnetostructural phase transitions that are experiencing GMKE (Heusler alloys, manganites, ...). For comparison, a similar study will be conducted on the reference material MC Gd.