Открытие, которое позволит бесконтактно менять температуру материалов

Ученые Балтийского федерального университета им. И.Канта, Дармштадского технического университета, Института физики им Х.И. Амирханова ДФИЦ РАН и Института физики металлов УрО РАН создали модель и изготовили двухслойный композит из сплава железо-родий (Fe-Rh) и пьезоэлектрика и установили, что магнитными свойствами «умных» композитов можно управлять с помощью электрического напряжения. Открытие поможет в изучении магнитокалорического эффекта, который позволяет бесконтактно менять температуру материалов, прикладывая к ним внешнее магнитное поле. Результаты опубликованы в научном журнале Journal of Physics D Applied Physics.

Сплав Fe-Rh отличается рекордными значениями магнитокалорического эффекта и обладает резким магнитным фазовым переходом в комнатных температурах. Такие материалы перспективны в системе магнитного охлаждения.

Эксперименты показали, что пьезоэлектрический слой индуцирует механическое напряжение при приложении электрического напряжения, что позволяет управлять магнитными и магнитокалорическими свойствами Fe-Rh.

В целом, подход основанный на управлении магнитными свойствами через электрическое поле известен давно и имеет ясную перспективу практического применения. Основной целью нашего эксперимента являлось изучение возможности управления магнитными свойствами композитов на основе магнитокалорических материалов через механическое напряжение, индуцируемое подложкой за счет пьезоэлектрического эффекта. То есть другими словами, мы управляем магнитными свойствами материала через электрическое напряжение – внешним воздействием другой природы. Отдельный интерес представляло изучение природы деформаций возникаемых в композите при одновременном приложении магнитного и электрического полей. Полученные нами результаты могут быть использованы для дизайна новых композитов на основе магнитокалорических материалов для приложений энергетики и стрейнтроники».

- рассказал заведующий лабораторией «Композитные материалы» НОЦ «Умные материалы и биомедицинские приложения» Карим Амиров.

Источник: scientificrussia.ru