Новый метод магнитного охлаждения, разработанный командой канадских и болгарских исследователей, опирается на твердые магнитные вещества - магнитокалорический материалы, которые используются в качестве хладагента в миниатюрных магнитных холодильниках. Команда описывает новый метод в журнале Applied Physics Letters. Новые материалы являются ключом к разработке «зеленых» технологий охлаждения.
Магнитокалорический эффект "тепловой ответ магнитного материала на изменение внешнего магнитного поля , что проявляется в изменении его температуры ", пояснил Мохамед Балли, исследователь в отделе физики в Университет Шербрука в Квебеке, Канада .
Ферромагнитных материалов, например, как известно, нагреваются при намагничивании и остывают, когда магнитное поле будет снимается.
"Наличие магнитного поля делает ферромагнитные материалы более упорядоченными. Это сопровождается нарушениями в атомной решетке, что вызывает повышение температуры материала," считает Балли. "И наоборот, отсутствие магнитного поля означает, что атомное решетка более упорядоченной и приводит к снижению температуры. Магнитное охлаждение по существу работает путем повторного захвата вырабатываемой энергии охлаждения посредством теплопередающей жидкости, такой как вода".
Исследователи первоначально намеревался измерить стандартный эффект магнитокалорического в соединении HoMn2O5, потому что этот материал обладает изолирующими свойствами, которые предотвращают потери энергии, связанные с электрическими токами, которые проходят через него, при изменении его магнитного поля.
Но, к своему удивлению, они обнаружили, что гигантский магнитокалорический эффект может быть получен простым вращением кристалл HoMn2O5 в постоянном магнитном поле - не требуя перемещения его в и из зоны магнитного поля (как это имеет место для материалов, обладающих стандартные магнитокалорические эффекты).
Это открытие является важным шагом на пути развития технологии магнитного охлаждения, и, вероятно, приведет к эффективным, «зеленых» систем охлаждения для внутренних, так и промышленного применения. "
Использование вращающегося магнитокалорического эффект означает, что энергия поглощается охлаждающей машины могут быть в значительной степени снижена ", отмечает Балли. "Это также открывает двери для построения упрощенных, эффективных и компактных магнитных охлаждающих систем в будущем. "
|
