Structural dynamics of first-order phase transition in giant magnetocaloric La(Fe,Si)13: The free energy landscape

热磁对流 磁制冷 材料科学 相变 凝聚态物理 放松(心理学) 磁场 相(物质) 温度循环 热力学 化学物理 热的 磁化 物理 心理学 社会心理学 量子力学
作者
André Azevedo Beleza,Bernardo Pires,R. Almeida,John S. O. Evans,António M. dos Santos,Mathias Frontzek,Edmund Lovell,Benedikt Beckmann,Konstantin Skokov,Oliver Gutfleisch,João P. Araújo,Milinda Abeykoon,João S. Amaral,J.H. Belo
出处
期刊:Materials Today Physics [Elsevier BV]
卷期号:42: 101388-101388 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.mtphys.2024.101388
摘要

Maximizing the performance of magnetic refrigerators and thermomagnetic energy harvesters is imperative for their successful implementation and can be done by maximizing their operation frequency. One of the features delimiting the frequency and efficiency of such devices is the phase transition kinetics of their magnetocaloric/thermomagnetic active material. While previous studies have described the magnetic component governing the kinetics of the magnetovolume phase transition in La(Fe,Si)<sub>13</sub> giant magnetocaloric materials, a comprehensive description of its structural component has yet to be explored. In this study, in situ synchrotron X-ray diffraction is employed to describe the structural changes upon magnetic field application/removal. Long magnetic field dependent relaxation times up to a few hundred seconds are observed after the driving field is paused. The phase transition is found to be highly asymmetric upon magnetic field cycling due to the different Gibbs energy landscapes and the absence of an energy barrier upon field removal. An exponential relationship is found between the energy barriers and the relaxation times, suggesting the process is governed by a non-thermal activation over an energy barrier process. Such fundamental knowledge on first-order phase transition kinetics suggests pathways for materials optimization and smarter design of magnetic field cycling in real-life devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
得得祎祎完成签到,获得积分10
1秒前
謓言发布了新的文献求助10
1秒前
满意巨人完成签到,获得积分10
1秒前
Dog完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Ava应助fengdengjin采纳,获得10
1秒前
墨绾菩提发布了新的文献求助30
1秒前
远子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
石头完成签到,获得积分10
2秒前
邢先生发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
鳗鱼雪巧发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
陈智涵发布了新的文献求助10
4秒前
显眼包完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
天天快乐应助aesrufk采纳,获得10
6秒前
7秒前
潇洒十三完成签到,获得积分10
7秒前
亦木发布了新的文献求助10
7秒前
DDIWUCBJLWCK完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助皮在痒采纳,获得10
7秒前
11发布了新的文献求助10
7秒前
happyfreelee完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助Yy采纳,获得10
9秒前
xiaoyuan发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
隐形曼青应助xm采纳,获得10
10秒前
显眼包发布了新的文献求助10
10秒前
DentistRui发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6.4应助lovesf采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
小咸鱼发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7734049
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284492
关于积分的说明 20165455
捐赠科研通 7311875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304563
关于科研通互助平台的介绍 2457166
邀请新用户注册赠送积分活动 2313743