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本研究の目的は液体水素温度から液体窒素温度領域での磁気冷凍材料の開発することで，開発目標は5Tにおける磁気エントロピー変化が30 J/ K kg以上，熱ヒステリシスが1 K程度である．われわれは低温で強磁性から反強磁性に一次相転移するGd5Ge4に着目した．この物質は43 Kで25 J/K kgの磁気エントロピー変化を示す．われわれはGeをSiで置換した系において40～120 Kの温度範囲において，上記の条件を満たす磁気冷凍材料の開発に成功した．また，Siを置換すると一次相転移温度も磁気エントロピー変化も増加する．この現象は強磁性から反強磁性への一次相転移に起因することも明らかにした．
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