Achieving Tunable High‐Performance Giant Magnetocaloric Effect in Hexagonal Mn‐Fe‐P‐Si Materials through Different D‐Block Doping

磁制冷 材料科学 兴奋剂 反铁磁性 中子衍射 密度泛函理论 六方晶系 凝聚态物理 磁滞 相(物质) 块(置换群论) 衍射 纳米技术 结晶学 磁化 磁场 光电子学 计算化学 光学 物理 量子力学 有机化学 化学 数学 几何学
作者
Fengqi Zhang,Panjun Feng,Anika Kiecana,Ziying Wu,Zhaowen Bai,Wenjie Li,Huaican Chen,Wen-Jin Yin,Xun‐Wang Yan,Fengjie Ma,Niels van Dijk,E. Brück,Yang Ren
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202409270
摘要

Abstract Compared with traditional techniques, solid‐state magnetocaloric phase transition materials (MPTMs), based on the giant magnetocaloric effect (GMCE), can achieve a higher energy conversion efficiency for caloric applications. As one of the most promising MPTMs, the hexagonal (Mn,Fe) 2 (P,Si)‐based compounds host some advantages, but the existing hysteresis and relatively unstable GMCE properties need to be properly tackled. In this study, it is found that substitutions with Ni, Pd, and Pt can maintain and even enhance the GMCE (≈8.7% maximum improvement of |Δ s m |). For a magnetic field change of Δ μ 0 H = 2 T, all samples obtain a |Δ s m | in the range of 20–25 J kg −1 K −1 with a low thermal hysteresis Δ T hys (≤5.6 K). The performance surpasses almost all other (Mn,Fe) 2 (P,Si)‐based materials with Δ T hys (<10 K) reported until now. The occupancy of substitutional Ni/Pd/Pt atoms is determined by X‐ray diffraction, neutron diffraction, and density functional theory calculations. The difference in GMCE properties upon doping is understood from the competition between a weakening of the magnetic exchange interactions and the different degrees of orbital hybridization among 3 d ‐4 d ‐5 d elements. The studies elaborate on the responsible mechanism and provide a general strategy through d ‐block doping to further optimize the GMCE of this materials family.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ccalvintan完成签到,获得积分10
2秒前
周常通完成签到,获得积分10
5秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
6秒前
光头强完成签到,获得积分10
9秒前
不吃香菜完成签到,获得积分10
10秒前
不秃燃的小老弟完成签到 ,获得积分10
13秒前
张牧之完成签到 ,获得积分10
14秒前
AUGKING27完成签到 ,获得积分10
15秒前
学术laji完成签到 ,获得积分10
16秒前
果冻完成签到 ,获得积分10
17秒前
仕子佳人完成签到,获得积分10
18秒前
oldblack完成签到,获得积分10
19秒前
hwy完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
煲煲煲仔饭完成签到 ,获得积分10
20秒前
Lyw完成签到 ,获得积分10
20秒前
老木虫发布了新的文献求助30
25秒前
rym完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
JOY完成签到 ,获得积分10
27秒前
Easonluo8完成签到,获得积分10
33秒前
莫三颜完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
打打应助老木虫采纳,获得10
38秒前
起来上班完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
浮生若梦完成签到 ,获得积分10
42秒前
fanboyz完成签到 ,获得积分10
45秒前
小文殊完成签到 ,获得积分10
50秒前
无心的天真完成签到 ,获得积分10
53秒前
失眠的笑翠完成签到 ,获得积分10
55秒前
极电完成签到,获得积分10
56秒前
无限的千凝完成签到 ,获得积分10
58秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
58秒前
chenjiajia_1991完成签到,获得积分10
58秒前
木子26年要毕业完成签到 ,获得积分10
1分钟前
greenlu完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Lijunjie完成签到,获得积分10
1分钟前
老木虫发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4472155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3931680
关于积分的说明 12196970
捐赠科研通 3586189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1971290
邀请新用户注册赠送积分活动 1009207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 903040