Thermodynamic model of quasi-first-order paramagnetic–ferromagnetic phase transition and giant magnetocaloric effect

Анотація

Проведені нещодавно експерименти показали, що процес феромагнітного впорядкування твердих тіл може виявляти характерні риси фазового переходу першого роду навіть якщо він супроводжується надзвичайно малою зміною об’єму та вузьким температурним гістерезисом. У даному повідомленні запропоновано концепцію переходу, подібного до фазового переходу першого роду. Ця концепція ґрунтується на припущенні, що густина енергії спінового обміну у феромагнітному твердому тілі різко залежить від температури поблизу точки Кюрі. Наводяться аргументи на користь того, що така залежність може бути спричинена відносним переміщенням атомів, що займають різні кристалографічні позиції. Для кількісної оцінки індукованої магнітним полем зміни ентропії проведено комп’ютерні обчислення, засновані на загальних термодинамічних рівняннях, що встановлюють взаємозв’язок між ентропією та вільною енергією Гіббса. Досягнуто узгодження між отриманими результатами та наявними експериментальними даними.