基于Landau二级相变理论的磁热效应分析

发布时间：2021-07-03 00:35

　　将Landau二级相变理论应用于二级磁相变材料的磁热效应,建立了磁熵变与磁场的直接关系表达的理论模型。以La_0.7Sr_0.3MnO₃为例,在居里温度附近利用该理论模型和麦克斯韦关系式计算了磁熵变ΔS_M,并进行了对比。结果表明基于Landau理论的计算结果与利用传统方法的计算结果相符合。而根据Landau平均场理论,二级磁相变材料中居里温度T_C和磁熵变ΔS_M最大的温度T_peak不一致,但在居里温度附近ΔS_M与磁场的相关性ΔS_M=kHⁿ表达的指数为n=2/3。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(04)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

La0.7Sr0.3MnO3化合物的M-H曲线

图1 La0.7Sr0.3MnO3化合物的M-H曲线当α为正值时该材料的磁性是铁磁性,当α为负值时顺磁性.而且当α=0时所对应的温度就是居里温度.从图2中可以看出,b表现全部为正值,则表明该材料发生的磁相转变是从铁磁(FM)到顺磁(PM)的二级相变,可以利用式(25)计算出磁熵变ΔSM 。图3 为通过图 1中的等温磁化曲线,利用式(25)和式(26)在 0～6T外磁场下得到的等温磁熵变曲线。由图3可知,基于Landau理论的计算结果和利用传统方法的计算结果近似地符合。在低场下,基于Landau理论的计算结果与利用麦克斯韦关系式的计算结果稍微有偏离。这主要是因为实际的材料是多磁畴结构和各向异性的,并不是分子场中的理想状态。

当α为正值时该材料的磁性是铁磁性,当α为负值时顺磁性.而且当α=0时所对应的温度就是居里温度.从图2中可以看出,b表现全部为正值,则表明该材料发生的磁相转变是从铁磁(FM)到顺磁(PM)的二级相变,可以利用式(25)计算出磁熵变ΔSM 。图3 为通过图 1中的等温磁化曲线,利用式(25)和式(26)在 0～6T外磁场下得到的等温磁熵变曲线。由图3可知,基于Landau理论的计算结果和利用传统方法的计算结果近似地符合。在低场下,基于Landau理论的计算结果与利用麦克斯韦关系式的计算结果稍微有偏离。这主要是因为实际的材料是多磁畴结构和各向异性的,并不是分子场中的理想状态。通过Landau理论导出的式(25)可以解释磁熵变ΔSM最大的温度和居里温度的关系。式(25)可简单地表示为


本文编号：3261496