Влияние межслоевой механической связи в мультиферроике на мультикалорический эффект
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.5(134).800-806
Аннотация
Влияние одноосного сжимающего напряжения на электрокалорический эффект в двухслойной структуре на основе титаната бария исследовано при помощи термодинамического подхода Ландау-Гинзбурга. В качестве модельного материала использован титанат бария. Показано, что электрокалорический эффект можно регулировать с помощью одноосного сжимающего напряжения. Применение сжимающего напряжения является эффективным подходом для повышения электрокалорического эффекта в сегнетоэлектрической керамике. Сжимающее напряжение в рассматриваемой двухслойной магнитострикционно-сегнетоэлектрической структуре является следствием механически связанных слоев сегнетоэлектрика и магнитострикционного материала.
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 авторах
В. М. Петров
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Петров Владимир Михайлович – доктор технических наук, профессор, профессор, главный научный сотрудник
Великий Новгород
В. А. Карачинов
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Карачинов Владимир Александрович – доктор технических наук, профессор, профессор, ведущий научный сотрудник
Великий Новгород
В. В. Гаврушко
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Гаврушко Валерий Владимирович – доктор технических наук, профессор
Великий Новгород
Список литературы
1. Electrocaloric Materials / Editors T. Correia, Qi Zhang. Springer, Berlin, 2014. 243 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 теоретической физики. 2014. 146(2). 297-303. DOI: 10.7868/S0044451014080082
4. Sokolovskiy V., Fayzullin R., Buchelnikov V. D., Droboseuk 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. Xiao F., Fukuda T., Kakeshita T. Significant elastocaloric effect in a Fe-31.2Pd (at. %) single crystal // Applied Physics Letters. 2013. 102. 161914. DOI: 10.1063/1.4803168
6. Cui J., Wu Y., Muehlbauer J., Hwang Y., Radermacher R., Fackler S., Wuttig M., Takeuchi I. Demonstration of high efficiency elastocaloric cooling with large ΔT using NiTi wires // Applied Physics Letters. 2012. 101. 073904. DOI: 10.1063/1.4746257
7. Bechtold C., Chluba C., Lima de Miranda R., Quandt E. High cyclic stability of the elastocaloric effect in sputtered TiNiCu shape memory films // Applied Physics Letters. 2012. 101. 091903. DOI: 10.1063/1.4748307
8. Ma˜nosa L., Jarque-Farnos S., Vives E., Planes A. Large temperature span and giant refrigerant capacity in elastocaloric Cu-Zn-Al shape memory alloys // Applied Physics Letters. 2013. 103. 211904. DOI: 10.1063/1.4832339
9. Lisenkov S., Ponomareva I. Giant elastocaloric effect in ferroelectric Ba0.5Sr0.5TiO3 alloys from first-principles // Physical Review. 2012. B 86. 104103. DOI: 10.1103/PhysRevB.86.104103
10. Lisenkov S., Mani B. K., Chang C.-M., Almand J., Ponomareva I. Multicaloric effect in ferroelectric PbTiO3 from first principles // Physical Review. 2013. B 87. 224101. DOI: 10.1103/PhysRevB.87.224101
11. Liu Y., Infante I. C., Lou X. J., Bellaiche L., Scott J. F., Dkhil B. Giant roomtemperature elastocaloric effect in ferroelectric ultrathin films // Advanced Materials. 2014. 26(35). 6132-5137. DOI: 10.1002/adma.201401935
12. Bichurin M., Petrov V., Zakharov A., Kovalenko D., Chul Yang S., Maurya D., Bedekar V., Priya S. Magnetoelectric Interactions in Lead-Based and Lead-Free Composites // Materials. 2011. 4(4). 651-702. DOI: 10.3390/ma4040651
13. Bichurin M. I., Petrov V. M. Modeling of Magnetoelectric Effects in Composites. Springer Dordrecht, 2014. 108 p.
14. Wang X. X., Tang X. G., Chan H. L. Electromechanical and ferroelectric properties of (Bi1∕2Na1∕2)TiO3–(Bi1∕2K1∕2)TiO3–BaTiO3 lead-free piezoelectric ceramics // Applied Physics Letters. 2004. 85. 91-93. DOI: 10.1063/1.1767592
Рецензия
Для цитирования:
Петров В.М., Карачинов В.А., Гаврушко В.В. Влияние межслоевой механической связи в мультиферроике на мультикалорический эффект. Вестник Новгородского государственного университета. 2023;(5(134)):800-806. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.5(134).800-806
For citation:
Petrov V.M., Karachinov V.A., Gavrushko V.V. Influence of interlayer mechanical coupling in multiferroic on multicaloric effect. Title in english. 2023;(5(134)):800-806. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2023.5(134).800-806
Просмотров:
29
Послать статью по эл. почте 