钙钛矿La0.67Ca0.33Ti0.01Mn0.99O3的磁致冷性能研究

利用固相烧结的方法制备了La0.67Ca0.33Ti0.01Mn0.99O3磁致冷材料。室温XRD分析表明该材料主要由主相的正交钙钛矿结构锰氧化物和少量La2O3杂相构成。利用VSM测量了样品在磁场下随温度变化的磁化曲线（M-T曲线）和居里温度附近的等温磁化曲线（M-H曲线）,通过M-H曲线的一阶导数可得到样品的居里温度Tc（139 K）,从不同温度的等温磁化曲线（M-H）计算得到材料在1.5 T下的最大磁熵变ΔSM=0.8 J.（kg.K）-1,由M2-H/M的Arrott曲线表明La0.67 Ca0.33 Ti0.01 Mn0.99 O3相变类型属于二级相变。由于二级相变不伴随晶格体积的变化和潜热的释放,仅是磁性材料磁畴从无序-有序的连续变化,所以二级相变的磁熵变可能较小,但是由于它是个连续的变化过程,发生相变的温区较大,造成的损耗较小。Ti4＋离子的掺杂取代的是原有晶格中Mn4＋离子（B位）的位置,两者之间不同的离子半径使得晶格发生Jahn-Teller畸变,同时降低了Mn4＋的浓度,使得Mn4＋与Mn3＋离子之间的双交换作用减弱,铁磁耦合作用减小,导致居里温度降低。该材料体系由于二级相变的温度区间较大,表明材料潜在的致冷能力较强,因此具有较好的应用前景。