Sinirli çöl kristalleri soğutmayı sağlar

Adanali

Member


  1. Sinirli çöl kristalleri soğutmayı sağlar

Yaklaşık 250 yıl önce Atacama Çölü'nde ilk kez keşfedilen bir mineralde, Tu Braunschweig ve Helmoltz Dresden-Rosandorf'un (HZDR) rehberliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi yakın zamanda olağandışı bir davranış gözlemledi: güçlü bir manyetik alanın etkisi altında, başlangıç sıcaklığının yarısına kadar soğutuldu.



Mineral atacamit bu nedenle sözde manyetokalorik bir malzemedir. Araştırmacılara göre, gözlemlenen soğutma alışılmadık derecede güçlüdür. Ekip, sonuçlarını özel derginin fiziksel inceleme mektuplarında sundu.

Sega dişler zincirinde manyetik hayal kırıklığı


Bu davranışın açıklaması onu mineralin nükleer yapısında bulmuştur. Attacamit zümrüt yeşili, rengi içerdiği bakır iyonlarından geliyor. Bunların her birinin iyonları manyetik bir moment veren birleştirilmemiş bir elektrona sahiptir.





Atacami



Attacamit, örneğin Atacama Şili çölünde ortaya çıkan nadir bir mineraldir.


(Resim: Rob Lavinsky, irocks.com / cc-by-sa-3.0)



Jülich Nötron Bilimi Merkezi'nden (JCNS) Leonie Heinze ve çalışmanın ilk yazarı “Atacamit'in özel olan bakır iyonlarının düzenlenmesidir” diye açıklıyor. “Sawmill olarak adlandırılan küçük birbirine bağlı üçgenlerden yapılmış uzun zincirler oluşturuyorlar.”

Daha ucuz enerji koşullarına ulaşmak için, anti -parallelo'nun manyetik momentleri birbiriyle hizalanmalıdır. Bununla birlikte, üçgen yapı nedeniyle bu mümkün değildir; Fizik bu manyetik hayal kırıklığı olarak adlandırılır.

Manyetik alanda düşük sıcaklık




Çalışma ve HLD bilimcisi Tommy Kotte, “Manyetik rezonans görüntülemenin spektroskopisini kullanarak, yatırılan bir manyetik alanın Atamit'teki manyetik düzeni karıştırdığını açıkça gösterebildik” diyor. “Bu alışılmadık bir durumdur, çünkü manyetik alanlar genellikle birçok manyetik olarak hayal kırıklığına uğramış malzemelerde hayal kırıklığını karşılaştırır ve hatta düzenli manyetik koşulları teşvik eder.”



Atamit'te manyetik alan, sega domi zincirlerinin ucundaki bakır iyonlarının manyetik momentlerini alan boyunca hizalar ve beklendiği gibi hayal kırıklığını azaltır. Bununla birlikte, bu manyetik momentler genellikle yakın zincirleri birlikte eşleştirir.

Bu bağlantı düşerse, artık geniş bir aralıklı manyetik bir düzen yoktur. Bu nedenle manyetik alan kristal bozukluğu veya teknik dili etkiler: entropi. Entropideki hızlı değişimi telafi etmek için, malzeme sıcaklığına uyum sağlamalıdır: soğur. Araştırmacılar bunu sayısal simülasyonların yardımıyla buldular.

Alternatif bir soğutucu


Magnnetokalorik malzemeler geleneksel soğutma sıvısına umut verici bir alternatif olarak kabul edilir. Manyetik bir alan oluşturarak, sıcaklık çevreye saygılı ve potansiyel olarak düşük değiştirilebilir. Bununla birlikte, 22 T kalınlığında talep edilen manyetik alanlar son derece yüksektir ve Athecamit, büyük boyutun bir soğutucu olarak kullanılması için çok nadirdir.

Kotte, “Tabii ki Atacamit'in yeni soğutma sistemleri oluşturmak için gelecekte büyük ölçekte bölünmesini beklemiyoruz.” “Ama incelediğimiz fiziksel mekanizma temelde yeni.” Uzun vadede, sonuçlar diğer manyetikokalorik malzemeleri keşfetmeye ve enerji açısından verimli manyetik soğutma için yeni malzemeler geliştirmeye yardımcı olabilir.




(spa)




Ne yazık ki, bu bağlantı artık geçerli değil.

Boşa harcanan eşyalara olan bağlantılar, 7 günlük daha büyükse veya çok sık çağrılmışsa gerçekleşmez.


Bu makaleyi okumak için bir Haberler+ paketine ihtiyacınız var. Şimdi yükümlülük olmadan bir hafta deneyin – yükümlülük olmadan!
 
Üst