美磁冰箱技术研究又有新发现

一些新发现为科学家找到了有效提高制冷效率的方法，这就使磁冰箱向着实际应用又迈进了一步。 人们都知道磁铁可以粘在冰箱上，但从来也没有想过磁铁也可以像冰箱一样工作。但是一些化合物却具有磁性制冷剂的作用，这是由于这些化合物的原子在磁场中能够形成有序的磁自旋。原子能够通过无序的运动抵消还原作用，当原子开始进行杂乱的运动时——就意味着制冷剂开始了加热过程。当关闭磁场后，制冷剂的温度便逐渐降低，并且能够吸收周围多余的热量。这种“磁热效应”原则上能够使冷却装置比传统的电冰箱产生更高的效率。 美国艾姆斯实验室的材料科学家Ｋａｒｌ Ｇｓｃｈｎｅｉｄｎｅｒ与同事曾经在１９９７年报告了一种奇异的化合物——硅化钆锗——具有巨大的磁热效应潜力，这就使它有可能作为一种磁性制冷剂在室温条件下使用。然而当磁场开启或关闭后，这种化合物的磁自旋调整得较为缓慢，从而表现出了巨大的磁滞现象，因此硅化钆锗的实际制冷效率要比它作为一种磁性制冷剂所应有的水平低得多。 在发表于６月２４日的《自然》杂志上的一篇论文中，美国马里兰州Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ国家标准与技术研究所的冶金物理学家Ｒｏｂｅｒｔ Ｓｈｕｌｌ和同事，在这种化合物中加入了少量的铁，从而使磁滞现象减少了９０％以上。Ｓｈｕｌｌ解释说，这些铁抑制了磁场中发生的一种相变过程，这一相变过程将使原子进行重新排列。这种干涉减少了巨大的磁热效应，但同时也有效地消除了大量磁滞现象的发生。Ｓｈｕｌｌ表示，最终的实际结果使得这种化合物的制冷能力增加了１５％到３０％。 Ｓｈｕｌｌ表示，磁性制冷装置在未来很可能具有商业应用价值，但是硅化钆锗的一个致命缺点就是只有在强大的磁场条件下才能有效地工作。他希望他的研究小组能够设计出一种在１至２特斯拉就可以工作的新型制冷化合物。他说，“它差不多应该是一种可用的磁体”。但是荷兰阿姆斯特丹大学的物理学家却指出，并不是每个人都认为这一发现意义非凡，并且具有创新性；他对于制冷效率的提高至今仍表示怀疑。 信息来源：互联网