Magnitocaloric Effect in RCO5 (R = Gd, Tb, Dy, Ho) Alloys

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract

Experimental studies of magnetic and magnetocaloric properties of polycrystalline RCo5 alloys (R = Gd, Tb, Dy, Ho) in external magnetic fields up to 3 Tesla have been carried out. The results of magnetic measurements have shown that these compounds have small coercivity and reach saturation in small fields. It was found that the magnetocaloric effect in the studied co-compounds is observed in a wide temperature range, and for the intermetallides TbCo5, DyCo5, HoCo5 has several regions of existence, comparable in magnitude of the effect. The presence of several MCE existence intervals is caused by a series of magnetic phase transitions in these ferrimagnetic compounds.

About the authors

M. V. Utarbekova

Chelyabinsk State University

Author for correspondence.
Email: shchichko.marina.csu@gmail.com
Russia, 454001, Chelyabinsk

M. A. Orshulevich

Chelyabinsk State University

Email: shchichko.marina.csu@gmail.com
Russia, 454001, Chelyabinsk

D. S. Bataev

Chelyabinsk State University

Email: shchichko.marina.csu@gmail.com
Russia, 454001, Chelyabinsk

A. G. Fazlitdinova

Chelyabinsk State University

Email: shchichko.marina.csu@gmail.com
Russia, 454001, Chelyabinsk

S. V. Taskaev

Chelyabinsk State University

Email: shchichko.marina.csu@gmail.com
Russia, 454001, Chelyabinsk

References

  1. Tishin A.M., Spichkin Y.I. The magnetocaloric effect and its applications. Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia. 2003. P. 480.
  2. Соколовский В.В., Мирошкина О.Н., Бучельников В.Д. Обзор современных теоретических методов исследования магнитокалорических материалов // ФММ. 2022. Т. 123. № 4. С. 344–402.
  3. Соколовский В.В., Мирошкина О.Н., Бучельников В.Д., Марченков В.В. Магнитокалорический эффект в металлах и сплавах // ФММ. 2022. Т. 123. № 4. С. 339–343.
  4. Liu W., Bykov E., Taskaev S., Bogush M., Khovaylo V., Fortunato N., Aubert A., Zhang H., Gottschall T., Wosnitza J., Scheibel F., Skokov K., Gutfleisch O. A study on rare-earth Laves phases for magnetocaloric liquefaction of hydrogen // Appl. Materials Today. 2022. V. 29. P. 101 624.
  5. Инишев А.А., Герасимов Е.Г., Терентьев П.Б., Гавико В.С., Мушников Н.В. Магнитокалорический эффект в нестехиометрических соединениях ErM2Mnx (M = Ni, Co, Fe) // ФММ. 2022. Т. 123. № 9. С. 929–934.
  6. Franco V., Bl’azquez J.S., Ipus J.J., Law J.Y., Moreno-Ramírez L.M., Conde A. Magnetocaloric effect: from materials research to refrigeration devices // Prog. Mater. Sci. 2018. V. 93. P. 112–232.
  7. Kitanovski A. Energy applications of magnetocaloric materials // Adv. Energy Mater. 2020. V. 10. P. 1 903 741.
  8. Scheibel F., Gottschall T., Taubel A., Fries M., Skokov K., Terwey A., Keune W., Ollefs K., Wende H., Farle M., Acet M., Gutfleisch O., Gruner M. Hysteresis Design of Magnetocaloric Materials – From Basic Mechanisms to Applications // Energy Technology 2018. V. 6. P. 1397–1428.
  9. Bartashevich M.I., Goto T., Yamaguchi M., Yamamoto I. Effect of hydrogen on the magnetocrystalline anisotropy of RCo5 // J. Magn and Magn. Mater., 1995. V. 140. P. 855.
  10. Tedstone A.L., Patrick C.E., Kumar S., Edwards R.S., Lees M.R., Balakrishnan G., Staunton J.B. Structural and magnetic properties of GdCo5–xNix // Phys. Rev. Materials 2019. V. 3. P. 034409.
  11. Pang H., Qiao L., Li F.S. Calculation of magnetocrystalline anisotropy energy in NdCo5 // Phys. Stat. Sol. 2009. V. 246. P. 1345.
  12. Sousat J.B., Moreirat J.M., Del Morals A., Algarabelt P., Ibarras R. Spin-reorientation transitions in NdCo5 and critical effects on the electrical resistivity temperature derivative // J. Phys. Condens. Matter 1990. V. 2. P. 3897.
  13. Donges A., Khmelevskyi S., Deak A., Abrudan R.-M., Schmitz D., Radu I., Radu F., Szunyogh L., Nowak U. Magnetization compensation and spin reorientation transition in ferrimagnetic DyCo5: Multiscale modeling and element-specific measurements // Phys. Rev. Mater. 2017. V. 96. P. 024 412.
  14. Koshkid’ko Y.S., Skokov K.P., Pastushenkov Yu.G., Nikitin S.A., Ivanova T.I. Magnetocaloric Effect of RCo5 Single Crystals in the Region of Spin Reorientation Transitions // Solid State Phenomena 2011. V. 168–169. P. 134–137.
  15. Andreev A.V., Deryagin A.V., Zadvorkin S.M. Magnetostriction anisotropy in the rare-earth compounds RCo5 following spontaneous spin-flip transitions // Sov. Phys. JETP. 1983. V. 58. P. 566.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (188KB)
3.

Download (2MB)
4.

Download (626KB)
5.

Download (227KB)
6.

Download (284KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».