ENGINEERINGNET -- Nederlandse FOM-onderzoekers uit Delft en Nijmegen hebben een nieuw soort magnetisme ontworpen.
De temperatuur van magnetische materialen verandert onder invloed van een magnetisch veld: het zogenaamde magnetocalorisch effect. Oorzaak is dat een extern magnetisch veld zorgt voor een ordening van de magnetische momenten in het materiaal. De entropieverlaging die daaruit volgt, veroorzaakt een opwarming van het materiaal.
Dit magnetocalorisch effect vormt de basis voor magnetische koelsystemen. De sterke respons van deze materialen is ook bruikbaar in inductiesystemen, waarbij restwarmte in elektrische energie wordt omgezet.
Door theoretische berekeningen en experimentele studies te combineren, ontwierp het FOM-onderzoeksteam een materiaal met zeer sterk magnetocalorisch effect. In dit materiaal zijn sterke en zwakke magnetische subroosters van mangaan en van ijzer ingebed in wisselende atoomlagen. Dit levert een nieuw soort magnetisme op waarin sterk en zwak magnetisme naast elkaar bestaan.
Bovendien varieren de onderzoekers de compositie van het materiaal met substitutie. Daarmee kunnen zij de werktemperatuur aanpassen en de gewenste magnetocalorische eigenschappen versterken.
De gebruikte materialen zijn ruim beschikbaar en geschikt voor massaproductie. Dat biedt perspectieven voor goedkope productie van hoog-rendement systemen voor koeling of energie-omzetting.
(KV)
(Figuur FOM: Verandering in elektronendichtheid -De verandering in elektronendichtheid in het Fe/Si vlak als gevolg van de faseovergang. De dichtheid bij lage temperatuur is afgetrokken van de dichtheid bij hoge temperatuur dus loopt de schaal van -4.55 x 10-5 (donker blauw) tot 9.1 x10-5 (rood) elektronen/Å3. De donkere linies tonen de plaatsen waar geen verandering optreedt.)
