Магнитотепловые свойства высокодисперсных порфириновых комплексов металлов, манганитов лантана и магнитных жидкостей

• Автор: Королёв, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление
Благодарности
Введение
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Введение в магнетизм
1.2. Магнитная анизотропия и магнитострикция
1.3. Доменная структура
1.4. Особенности магнетизма малых частиц
1.5. Суперпарамагнетизм
1.6. Магнитотепловые свойства магнетиков
1.6.1. Магнитокалорический эффект, энтропия и теплоёмкость
1.6.2. Экспериментальные методы определения МКЭ и теплоёмкости
1.6.3. Экспериментальное измерение теплоемкости
1.7. Получение наночастиц и методы их стабилизации
1.8. Магнитокалорический эффект манганитов редкоземельных металлов
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
11.1. Обоснование выбора объектов исследования и методов исследования
П.2. Синтез и свойства объектов исследования
11.2.1. Синтез и свойства манганитов
11.2.2. Свойства порфириновых комплексов металлов
11.2.3. Микроскопия твердых образцов порфириновых комплексов редкоземельных металлов и манганитов лантана
11.2.4. Синтез и свойства магнитной жидкости
11.3. Калориметрическое исследование
11.3.1. Установка для проведения калориметрических исследований
И.3.2. Методика проведения эксперимента и калибровка калориметра
11.4. Обработка экспериментальных данных
11.4.1. Расчет магнитокалорического эффекта и удельной теплоемкости
П.4.2. Методика определения истинных значений МКЭ
11.4.3. Методика определения погрешностей
ГЛАВА III. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
III. 1. Магнитокалорический эффект и теплоемкость порфириновых комплексов марганца

111.2. Магнитокалорический эффект и удельная теплоемкость порфириновых комплексов редкоземельных металлов
111.3. Магнитокалорический эффект и удельная теплоемкость магнитных
жидкостей
Ш.4. Магнитокалорический эффект и удельная теплоемкость манганитов
лантана в водных суспензиях
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список литературы

Благодарности
Я выражаю особую благодарность моим родителям за понимание, поддержку и терпение, в особенности моему отцу и первому учителю, В.В. Королеву, вдохновившему меня пойти по исследовательскому пути и научившему меня основным методам калориметрии и работы с магнитными материалами. Благодарю научного руководителя А.Г.Захарова, а так же Т.Н. Ломову и А.И. Вьюгина за организационную, техническую помощь и за плодотворное обсуждение различных аспектов работы. Выражаю искреннюю благодарность А.Г. Рамазановой, О.В. Балмасовой, В.И. Яшковой за участие, помощь в проведении и обсуждении результатов эксперимента. Благодарю всех сотрудников и аспирантов ИХР РАН за внимательное отношение, полезные советы и помощь в работе.

Максимальные и минимальные значения Д5'м(7), как правило, проявляются вблизи температур магнитных фазовых переходов.
При протекании процесса при изобарно-адиабатических условиях, уравнение для МКЭ запишется в виде
dT(T,H)

Сн(Т,Н)
dSM(T,H)

Сн(Т,Н)
dSMr(T,H)
Т СдМ(Т,Н)
Ся(Г,Я)

dH (1.27)

Величина изменения температуры dT пропорциональна изотермическому изменению магнитной части энтропии 5М. Однако конечная величина МКЭ в изобарно-адиабатическом процессе определяется через адиабатическое изменение энтропии в постоянном магнитном поле Дбмн (см. рис. 1.13). Для достижения максимальной величины МКЭ, нужны условия, при которых бы Дб'м tot = 0, отсюда ДУмн = ЛУмт- При таком условии МКЭ имеет величину, которая, в соответствие с уравнением (1.19), может быть вычислена по уравнению (1.28):
dT(T,H)

сн(т,н) дН )

Сн(Т,Н)у дТ
дМ(Т,Н)
dH (1.28)
Аналогичные выводы можно сделать и для антиферромагнетиков, для которых £(#2, Т) больше Д(//ь Т).
Адиабатическое изменение магнитного поля вызывает не только изменение магнитной энтропии ДДМ, но также изменение температуры образца АТ - магнитокалорический эффект (рис. 1.13). Можно получить уравнение для расчета МКЭ, проинтегрировав уравнение (1.22):
АТ(Т,АН) = Т ехр

Сн{Т,Н)
1) = 74 ехр

ЭМ(Т,Н)/дТ , Сн(Т,Н)

-1 (1.29)
Уравнение (1.29) можно упростить, допуская, что теплоемкость не зависит от магнитного поля:
ЬБи{Т,Ш)
АТ (Т, АН) = Т< ехр
С„(Т)

(1.30)