| 研究課題/領域番号 |
18K13979
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
木原 工 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80733021)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
|
|---|
| キーワード | 磁気冷凍 / 磁気熱量効果 / ホイスラー合金 / パルス強磁場 / 比熱 / 強磁場 / 形状記憶合金 / メタ磁性形状記憶合金 |
|---|
| 研究成果の概要 |
Ni-Mn基ホイスラー合金Ni-Mn-Z (Z = Ga, In, Sn, and Sb)は、室温付近でマルテンサイト変態する際に巨大な磁気熱量効果を示すことから、磁気冷凍材料候補として注目されている。本研究では、パルス強磁場を用いてNi-Mn基ホイスラー合金の磁気熱量効果を断熱温度変化として直接測定した。パルス・定常強磁場下の磁化、比熱、磁歪、イメージング観察などの測定と組み合わせることで各自由度におけるエントロピー変化を定量的に見積った。第一原理を用いた理論計算と比較することで、状態密度の磁場応答に起因する電子エントロピー変化が磁気熱量特性の組成依存性に寄与していることが明らかとなった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁気冷凍は気体冷凍に代わる次世代冷凍技術として高い注目を集めているが、これまでに発見された磁気冷凍材料の多くは磁場誘起構造相転移に伴う格子エントロピー変化を活用していたため、一次相転移特有の大きな磁場ヒステリシスによってエネルギーロスが発生するという問題があった。本研究によって、電子エントロピー変化を用いた新しい磁気冷凍材料開発の道が示された。これにより一次相転移への拘りはもはや不要となり、今後ヒステリシスによるエネルギーロスの問題を解決する可能性がある。
|
