陈建宝,洪 波

(中国计量大学 材料科学与工程学院, 浙江 杭州 310018)

近些年来,钙钛矿型锰氧化物REMnO3(RE一般为3价稀土元素)由于其独特的电性能和磁性能引起了人们大量的关注和研究[1],又由于钙钛矿结构组成的灵活性,大家对其的研究又任重而道远。其中在磁性能方面,钙钛矿型锰氧化物在发生铁磁到顺磁的相变时存在着显著的巨磁阻效应(CMR)[2]和磁热效应(MCE)[3]。接着又有人通过姜-泰勒效应和双交换理论模型来解释钙钛矿型锰氧化物的这些性质[4-5]。而磁致冷技术正是运用了磁热效应而诞生的一种具备环保、节能、静音优势的新技术,从而具有广阔的应用前景。对于磁热效应,除了高磁熵变外,相对制冷能力(RCP)更适合用来反映一种磁致冷材料的能力[6],其定义为

RCP(S)=|ΔSM|max×δTFWHM。

(1)

式(1)中,(ΔSM)max为最大磁熵变,δTFWHM为最大磁熵的半高温宽。

随后由于纳米材料的兴起,钙钛矿型锰氧化物的纳米材料也受到了广泛的关注。与一般的块体材料相比而言,纳米材料随着其粒子尺寸的减小,表面和界面作用的增强,从而对其性能引起了不小的变化[7]。对磁热效应而言,由于纳米材料表面一系列缺陷的增多,使其不饱和磁矩增多,进而使其饱和磁化强度减小,从而又使磁熵变减小。但是，又由于相变温度宽化,使其高熵变温区宽化,相较RCP还是未知数。纳米结构的磁致冷材料成为了一个研究热点[8-11]，但对于亚微米级的材料来说,结构在块体与纳米材料之间,如果性能既有块体材料的高熵变,又有纳米材料的宽熵变温区的话,这将会是一个不错的选择。……