將Landau二級(jí)相變理論應(yīng)用于二級(jí)磁相變材料的磁熱效應(yīng),建立了磁熵變與磁場(chǎng)的直接關(guān)系表達(dá)的理論模型。以La_0.7Sr_0.3MnO₃為例,在居里溫度附近利用該理論模型和麥克斯韋關(guān)系式計(jì)算了磁熵變?chǔ)_M,并進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明基于Landau理論的計(jì)算結(jié)果與利用傳統(tǒng)方法的計(jì)算結(jié)果相符合。而根據(jù)Landau平均場(chǎng)理論,二級(jí)磁相變材料中居里溫度T_C和磁熵變?chǔ)_M最大的溫度T_peak不一致,但在居里溫度附近ΔS_M與磁場(chǎng)的相關(guān)性ΔS_M=kHⁿ表達(dá)的指數(shù)為n=2/3。 

【文章來(lái)源】：功能材料. 2020,51(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

La0.7Sr0.3MnO3化合物的M-H曲線

圖1 La0.7Sr0.3MnO3化合物的M-H曲線當(dāng)α為正值時(shí)該材料的磁性是鐵磁性,當(dāng)α為負(fù)值時(shí)順磁性.而且當(dāng)α=0時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度就是居里溫度.從圖2中可以看出,b表現(xiàn)全部為正值,則表明該材料發(fā)生的磁相轉(zhuǎn)變是從鐵磁(FM)到順磁(PM)的二級(jí)相變,可以利用式(25)計(jì)算出磁熵變?chǔ)M 。圖3 為通過(guò)圖 1中的等溫磁化曲線,利用式(25)和式(26)在 0～6T外磁場(chǎng)下得到的等溫磁熵變曲線。由圖3可知,基于Landau理論的計(jì)算結(jié)果和利用傳統(tǒng)方法的計(jì)算結(jié)果近似地符合。在低場(chǎng)下,基于Landau理論的計(jì)算結(jié)果與利用麥克斯韋關(guān)系式的計(jì)算結(jié)果稍微有偏離。這主要是因?yàn)閷?shí)際的材料是多磁疇結(jié)構(gòu)和各向異性的,并不是分子場(chǎng)中的理想狀態(tài)。

當(dāng)α為正值時(shí)該材料的磁性是鐵磁性,當(dāng)α為負(fù)值時(shí)順磁性.而且當(dāng)α=0時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度就是居里溫度.從圖2中可以看出,b表現(xiàn)全部為正值,則表明該材料發(fā)生的磁相轉(zhuǎn)變是從鐵磁(FM)到順磁(PM)的二級(jí)相變,可以利用式(25)計(jì)算出磁熵變?chǔ)M 。圖3 為通過(guò)圖 1中的等溫磁化曲線,利用式(25)和式(26)在 0～6T外磁場(chǎng)下得到的等溫磁熵變曲線。由圖3可知,基于Landau理論的計(jì)算結(jié)果和利用傳統(tǒng)方法的計(jì)算結(jié)果近似地符合。在低場(chǎng)下,基于Landau理論的計(jì)算結(jié)果與利用麥克斯韋關(guān)系式的計(jì)算結(jié)果稍微有偏離。這主要是因?yàn)閷?shí)際的材料是多磁疇結(jié)構(gòu)和各向異性的,并不是分子場(chǎng)中的理想狀態(tài)。通過(guò)Landau理論導(dǎo)出的式(25)可以解釋磁熵變?chǔ)M最大的溫度和居里溫度的關(guān)系。式(25)可簡(jiǎn)單地表示為


本文編號(hào)：3261496