Моделирование мультикалорического эффекта в магнитострикционно-сегнетоэлектрических слоистых структурах
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.3(132).481-487
Аннотация
Рассмотрена методика расчёта мультикалорического эффекта в магнитострикционно-сегнетоэлектрических слоистых структурах, являющегося суперпозицией магнитокалорического, электрокалорического и эластокалорического. На примере слоистой структуры состава цирконат-титанат свинца – феррит кобальта показана возможность увеличения калорических эффектов в магнитострикционно-сегнетоэлектрических слоистых структурах. Приложение к магнитострикционно-сегнетоэлектрической структуре внешних магнитного и электрического полей ведет к индуцированию эластокалорического эффекта и к росту мультикалорического эффекта.
Ключевые слова
математическое моделирование, электрокалорический эффект, магнитокалорический эффект,
барокалорический эффект,
мультиферроик
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22- 21-20119, https://rscf.ru/project/ 22-21-20119/.
Об авторе
В. М. Петров
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Петров Владимир Михайлович – доктор технических наук, профессор, профессор, главный научный сотрудник,
Великий Новгород.
Список литературы
1. Electrocaloric Materials: New Generation of Coolers. Eds. T. Correia, Qi Zhang. Berlin, Springer, 2014. 255 p.
2. Es’kov A., Anokhin A., Pakhomov O., Semenov A., Fadeev E., Dedyk A., Kholkin A., Tselev A., Baranov I. V., Lähderanta E. Multiferroic properties of barium strontium titanate ceramics doped with gadolinium and iron // Ferroelectrics. 2021. 574(1). 109-114. DOI: 10.1080/00150193.2021.1888054
3. Старков А. С., Старков И. А. Мультикалорический эффект в твердом теле: новые аспекты // Журнал экспериментальной и технической физики. 2014. 146(2). 297-303. DOI: 10.7868/S0044451014080082
4. Sokolovskiy R. R., Fayzullin V. D., Buchelnikov S. V., Drobosyuk M. Theoretical treatment and direct measurements of magnetocaloric effect in Ni2.19−xFexMn0.81Ga Heusler alloys // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2013. 343. 6-12. DOI: 10.1016/j.jmmm.2013.04.069
5. Shen B. G., Sun J. R., Hu F. X., Zhang H. W., Cheng Z. H. Recent Progress in Exploring Magnetocaloric Materials // Advanced Materials. 2009. 21(45). 4545-4564. DOI: 10.1002/adma.200901072
6. Дильмиева Э. Т., Каманцев А. П., Коледов В. В., Маширов А. В., Шавров В. Г., Cwik J., Терешина И. С. Экспериментальное моделирование цикла магнитного охлаждения в сильных магнитных полях // Физика твердого тела. 2016. 58(1). 82-86.
7. Bartlett J., Hardy G., Hepburn I. Performance of a fast response miniature Adiabatic Demagnetisation Refrigerator using a single crystal tungsten magnetoresistive heat switch // Cryogenics. 2015. 72-2(2). 111–121. DOI: 10.1016/j.cryogenics.2015.10.004
8. Neese B., Chu B., Lu S.-G., Wang Y., Furman E., Zhang Q. M. Large Electrocaloric Effect in Ferroelectric Polymers Near Room Temperature // Science. 2008. 321(5890). 821-823. DOI: 10.1126/science.1159655
9. Nair B., Usui T., Crossley S., Kurdi S., Guzmán-Verri G. G., Moya X., Hirose S., Mathur N. D. Large electrocaloric effects in oxide multi-layer capacitors over a wide temperature range // Nature. 2019. 575(7783). 468-472. DOI: 10.1038/s41586-019-1634-0
10. Metlov L. S., Koledov V. V., Shavrov V. G., Morozov E. V., Tekhtelev Yu. V., Taskaev S. V. Modelirovaniye elastokaloricheskikh effektov v splavakh Geyslera [Modeling of elastocaloric effects in Heusler alloys] // Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal. 2020. 5-4(2). 592-600. DOI: 10.47475/2500-0101-2020-15418
11. Vopson M. M., Fetisov Y. K., Hepburn I. Solid-State Heating Using the Multicaloric Effect in Multiferroics // Magnetochemistry. 2021. 7(12). 154. DOI: 10.3390/magnetochemistry7120154
12. Lisenkov B. K., Man C.-M., Chang J., Almand J., Ponomareva I. Multicaloric effect in ferroelectric PbTiO3 from first principles // American Physical Society. 2013. 87(22). 224101. DOI: 10.1103/physrevb.87.224101
13. Electrocaloric Effect in PZT Thick Film for the Cooling Device Applications. Advanced Functional Materials and Devices. Eds. R. Vandana, R. Gupta, R. P. Tandon, M. Tomar, V. Gupta. Springer Proceedings in Materials (SPM, vol. 14). Springer, 2022. P. 71-79. DOI: 10.1007/978-981-16-5971-3_8
Рецензия
Для цитирования:
Петров В.М. Моделирование мультикалорического эффекта в магнитострикционно-сегнетоэлектрических слоистых структурах. Вестник Новгородского государственного университета. 2023;(3(132)):481-487. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.3(132).481-487
For citation:
Petrov V.M. Simulation of the multicaloric effect in magnetostrictive-ferroelectric layered structures. Title in english. 2023;(3(132)):481-487. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.3(132).481-487
Просмотров:
34
Послать статью по эл. почте 