Магнитный холодильник изсплавов гейслера будет абсолютно бесшумным

Магнитный холодильник изсплавов гейслера будет абсолютно бесшумным

История сплавов Гейслера началась еще во второй половине 90-ых годов XIX века, в то время, когда германский физик Фридрих Гейслер нашёл занимательную закономерность: сплавление немагнитнитных Mn, Cu и Sn приводило к появлению ферромагнитные особенности, другими словами сплав притягивался к магниту. Потом эта изюминка была обнаружена и в других сплавах с неспециализированной химической формулой Х2YZ. самый интересным для практических применений есть сплав Гейслера Ni2MnGa.

Данный интерметаллид проявляет эффекты памяти формы и сверхупругости, а его четко выраженная магнитные особенности позволяют управления этими эффектами посредством магнитного поля, впредь до трансформации на глазах формы предмета из сплава при поднесении к нему магнита (!).

Память формы и сверхупругость обусловлены наличием особенного фазового превращения, именуемого мартенситным. В ферромагнитных сплавах с памятью формы магнитное поле воздействует на параметры мартенситной фазы благодаря магнитоупругого сотрудничества.

Простые бытовые холодильники основаны на компрессионном принципе. Охлаждающая жидкость под сильным давлением выталкивается в испаритель, что находится в холодильной камеры. В момент возвращения к обычному давлению жидкость преобразовывается в пар, забирая наряду с этим тепло из окружающей среды.

У этих холодильников имеется последовательность недочётов: охлаждающая совокупность требует много места, издает шум, потребляет большое количество электричества, и требует особой утилизации (в качестве хладагента используются фреоны, а при попадании в воздух эти вещества разрушают озоновый слой). Как раз исходя из этого сейчас ученые в различных государствах трудятся над созданием магнитных холодильников.

Эти устройства будут трудиться благодаря магнитокалорическому эффекту: при определенных условиях кое-какие вещества способны нагреваться при включении магнитного поля, а выключение магнитного поля ведет к их резкому охлаждению.

Уже существуют первые модели магнитных холодильников, в которых в качестве рабочего вещества употребляется гадолиний, но широкого применения они пока не взяли из-за дороговизны и недостаточной эффективности Gd. Исходя из этого сейчас нужны способы создания новых материалов с магнитокалорическим эффектом и методы правильной оценки их особенностей.

Одними из перспективных материалов для таких холодильников являются кое-какие представители семейства сплавов Гейслера. На данный момент известно более 1500 интерметаллических соединений, каковые входят в это семейство. Наровне с магнитокалорическим эффектом сплавы Гейслера проявляют ряд других увлекательных особенностей: 100% спиновую поляризацию, свойства топологических изоляторов, аномальную последовательность магнитных переходов, где при нагреве сплава он переходит из немагнитного состояния в магнитное (в «хороших» ферромагнетиках нагрев разрушает ферромагнитное упорядочение и при определенной температуре, именуемой точкой Кюри, ферромагнетик переходит в немагнитное состояние).

Владимир Соколовский и врач Ховайло трудятся над теоретическим изучением фазовых превращений (магнитных, структурных, связанных магнитоструктурных), магнитных, структурных и теплофизических особенностей моно и поликристаллических сплавов Гейслера с эффектом памяти формы Ni-Mn-X и Ni-Mn-X-Y (X = Ga, In, Sn, Sb и Y = Fe, Cu, Co, Cr) посредством первопринципных и Монте-Карло-способов.

Сплавы Гейслера — перспективные материалы не только для магнитных холодильников, но и для разработки миниатюрных силовых устройств, манипуляторов, а в спинтронике — для элементов хранения информации.

Мирный магнитный холод | Карпенков Алексей | TEDxSvobodnySt


Темы которые будут Вам интересны: