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确定磁性体在绝热磁化过程中达到最高温度的方法

陈辉 张国营 杨丹 高娇

确定磁性体在绝热磁化过程中达到最高温度的方法

陈辉, 张国营, 杨丹, 高娇
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  • 在磁性体磁化过程中, 决定其能够达到的最高温度, 对磁热材料的优化选取是重要的. 本文以钆镓石榴石(Gd3Ga5O12)为例, 根据高磁场下趋近饱和定律的思想, 给出了低温、超强磁场下, Gd3Ga5O12晶体等效磁化率的定量形式. 在外磁场从040 T范围内, 计算了该晶体的磁熵变、声子熵变以及磁性体温度随外磁场的变化, 结果均与实验值符合较好. 利用声子熵变与饱和磁熵变曲线交点的唯一性, 给出了在磁性体磁化过程中, 确定其温度达到最大值的方法, 预言了Gd3Ga5O12晶体在绝热磁化过程中达到的最高温度为64.7K. 该方法还可以对所加外磁场大小进行预言或估计.
    • 基金项目: 中央高校基础研究基金(批准号: 2010LKWL07)资助的课题.
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    Levitin R Z, Zvezdin A K, Ortenberg M V, Platonov V V, Plis V I, Popov A I, Puhlmann N 2002 Phys. Solid State 44 2107

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    Plis V I, Popov A I 2004 Phys. Solid State 46 2229

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    Amaral J S, Amaral V S 2010 J. Magn. Magn. Mater 322 1552

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    Stevens K W H 1952 Proc. Phys. Soc. 65 209

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    Zhang G Y, Wei M, Xia W S, Yang G 2009 J. Magn. Magn. Mater 321 3077

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    Zhang G Y, Xia T, Zhang X L, Xue L P 2008 Chin. Phys. B 17 3093

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    Jiang S T, Li W 2003 Magnetic Condensed Matter Physics (Beijing: Science Press) (in Chinese) [姜寿亭, 李卫 2003 凝聚态磁性物理 (北京: 科学出版社)]

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    Belov K P, Zvezdin A K, Kadomtseva A M, Levitin R Z 1979 Orientational Phase Transitions (Nauka, Moscow)

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    Levitin R Z, Snegirev V V, Kopylov A V, Lagutin A S, Gerber A 1997 J. Magn. Magn. Mater 170 223

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    [16]

    Yu M, Liu J, Liu Z X, Yang J L, Jin L, Zhang B S, Zhou H M 1985 Acta Phys. Sin. 34 39 [余梅, 刘进, 刘尊孝, 杨继廉, 金兰, 张百生, 周蕙明 1985 物理学报 34 39]

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    Barclay J A, Steyert W A 1982 Cryogenics22 73

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    [10] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 表面效应对铁\begin{document}${\left\langle 100 \right\rangle} $\end{document}间隙型位错环的影响. 物理学报, 2020, 69(3): 036101. doi: 10.7498/aps.69.20191379
    [11] 汪静丽, 陈子玉, 陈鹤鸣. 基于Si3N4/SiNx/Si3N4三明治结构的偏振无关1 × 2多模干涉型解复用器的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 054206. doi: 10.7498/aps.69.20191449
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-03
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

确定磁性体在绝热磁化过程中达到最高温度的方法

  • 1. 中国矿业大学理学院物理系, 徐州 221008
    基金项目: 

    中央高校基础研究基金(批准号: 2010LKWL07)资助的课题.

摘要: 在磁性体磁化过程中, 决定其能够达到的最高温度, 对磁热材料的优化选取是重要的. 本文以钆镓石榴石(Gd3Ga5O12)为例, 根据高磁场下趋近饱和定律的思想, 给出了低温、超强磁场下, Gd3Ga5O12晶体等效磁化率的定量形式. 在外磁场从040 T范围内, 计算了该晶体的磁熵变、声子熵变以及磁性体温度随外磁场的变化, 结果均与实验值符合较好. 利用声子熵变与饱和磁熵变曲线交点的唯一性, 给出了在磁性体磁化过程中, 确定其温度达到最大值的方法, 预言了Gd3Ga5O12晶体在绝热磁化过程中达到的最高温度为64.7K. 该方法还可以对所加外磁场大小进行预言或估计.

English Abstract

参考文献 (19)

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