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First-and second-order phase transitions in re_(6)co_(2)ga(re=Ho,Dy or Gd)cryogenic magnetocaloric materials

Science China Materials 2021年第11期64卷 2846-2857页

作者： Dan Guo Luis M.Moreno-Ramírez Carlos Romero-Muñiz Yikun Zhang Jia-Yan Law Victorino Franco Jiang Wang Zhongming ren State Key Laboratory of Advanced Special Steels Shanghai Key Laboratory of Advanced FerrometallurgySchool of Materials Science and EngineeringShanghai UniversityShanghai 200072China Departamento de Física de la Materia condensada ICMS-CSICUniversidad de SevillaP.O.Box 1065Sevilla 41080Spain Department of Physical Chemical and Natural SystemsUniversidad Pablo de OlavideSevilla E-41013Spain Departamento de Física Aplicada I Universidad de SevillaSevilla E-41012Spain

Rare-earth(re)rich intermetallics crystallizing in orthorhombic Ho_(6)co_(2)ga-type crystal structure exhibit peculiar magnetic properties that are not widely reported for their magnetic ordering,order of magnetic phase transition,and related magnetocaloric *** tuning the type of re element in re_(6)co_(2)ga(re=Ho,Dy or Gd)compounds,metamagnetic anti-to-paramagnetic(AF to PM)phase transitions could be tuned to ferro-to-paramagnetic(FM to PM)phase ***,the FM ground state for Gd_(6)co_(2)ga is confirmed by density functional theory calculations in addition to experimental *** field dependence magnetocaloric and Banerjee’s criteria demonstrate that Ho_(6)co_(2)ga and Dy_(6)co_(2)ga undergo a first-order phase transition in addition to a second-order phase transition,whereas only the latter is observed for Gd_(6)co_(2)*** two extreme alloys of the series,Ho_(6)co_(2)ga and Gd_(6)co_(2)ga,show maximum isothermal entropy change(|ΔS_(iso)^(max)(5T)|)of 10.1 and 9.1 J kg^(-1)K^(-1)at 26 and 75 K,close to H_(2)and N_(2)liquefaction,*** outstanding magnetocaloric effect performance makes the re6 co_(2)ga series of potential for cryogenic magnetic refrigeration applications.

关键词： re6co2ga compounds magnetic phase transitions magnetocaloric effect rare-earth

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