巨大磁気比熱と高い熱伝導率を合わせ持つ蓄冷材料の開発と冷凍特性に関する基礎研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07505007
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (A)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 水谷 宇一郎 名古屋大学, 工学部, 教授 (00072679)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 裕 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 講師 (10242835) ; 福永 俊晴 名古屋大学, 工学部, 助教授 (60142072)
• Keywords: 蓄冷材 / 巨大磁気比熱 / 希土類-銀合金 / 熱伝導率

Research Abstract

この研究で得られた成果を以下にまとめる。
(1)3-40Kの温度領域に磁気変態温度を有する希土類元素とAgを組み合わせた磁性体を研究の対象にした。そして、希土類元素として重希土類元素の中からDy,Ho,Erを選んだ。その結果、Er-Ag,Ho-Ag,Er-Ho-Ag,Ho-Si系において10-40Kの温度領域でこれまでの蓄冷材料の磁気比熱を上回る優れた蓄冷特性を示す材料を見出した。
(2)特にEr-Ag系においてその物性を詳しく調査した。Er_XAg_<100-X>において、組成x=40,50,60,70の合金を作成し、その比熱、磁気、及び熱伝導度特性を明らかにした。その結果、x=70は15K以上の高温特性に優れ、x=40は7K以下の低温特性が優れていることを見出した。蓄冷材料として、上からx=70→60→50→40と順番に組成傾斜をつけた複合材料を構成することが望ましいことを提案した。また、磁性状態を解析し巨大比熱の起源を説明した。その内容は論文として公表した。

Research Products

• [Publications] T.Biwa: "Evaluation of low-temperature spesific heats and thermal conductivities of Er-Ag alloys as regenerator materials" Japanese Journal of Applied Physics. (1996)
• [Publications] 琵琶哲志: "高い熱伝導率を持つEr-Ag系蓄冷材の開発研究" 低温工学. (1996)