التأثير المغناطيسي الحراري

التأثير المغناطيسي الحراري ( MCE ، من كلمتي مغناطيس وسعرة حرارية ) هو ظاهرة ترتفع فيها درجة حرارة بعض المواد عند تطبيق مجال مغناطيسي عليها. ويعود هذا الارتفاع إلى تغيرات في الحالة الداخلية للمادة، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة . وعند إزالة المجال المغناطيسي، تعود المادة إلى حالتها الأصلية، حيث تمتص الحرارة مجددًا ، وتعود إلى درجة حرارتها الأصلية. ويمكن استغلال هذه الظاهرة في التبريد ، وذلك بالسماح للمادة بإشعاع حرارتها أثناء وجودها في حالة التمغنط الساخنة. وعند إزالة المجال المغناطيسي، تبرد المادة إلى ما دون درجة حرارتها الأصلية.
لوحظ هذا التأثير لأول مرة عام 1881 على يد الفيزيائي الألماني إميل واربورغ ، ثم تبعه الفيزيائيان الفرنسي والسويسري بيير فايس وأوغست بيكارد عام 1917. [ 1 ] واقترح الكيميائيان الأمريكيان بيتر ديباي (1926) وويليام جياك (1927) المبدأ الأساسي له. [ 2 ] وبدأت عدة مجموعات في بناء أولى الثلاجات المغناطيسية العاملة عام 1933. وكان التبريد المغناطيسي أول طريقة طُوّرت للتبريد إلى ما دون 0.3 كلفن تقريبًا (أدنى درجة حرارة يمكن الوصول إليها قبل التبريد المغناطيسي، عن طريق الضخ ).(هو أبخرة).
يمكن استخدام التأثير المغناطيسي الحراري للوصول إلى درجات حرارة منخفضة للغاية، بالإضافة إلى النطاقات المستخدمة في الثلاجات العادية. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
تاريخ
وقد لاحظ الفيزيائي الألماني إميل واربورغ هذا التأثير لأول مرة في عام 1881 [ 7 ] ثم لاحظه الفيزيائي الفرنسي بيير فايس والفيزيائي السويسري أوغست بيكارد في عام 1917. [ 1 ]
ظهرت التطورات الرئيسية لأول مرة في أواخر عشرينيات القرن العشرين عندما تم اقتراح التبريد عن طريق إزالة المغناطيسية الأديباتية بشكل مستقل من قبل الحائزين على جائزة نوبل في الكيمياء بيتر ديباي في عام 1926 وويليام إف جيوك في عام 1927.
تم إثبات ذلك تجريبياً لأول مرة من قبل جيوك وزميله دي بي ماكدوجال في عام 1933 لأغراض التبريد الفائق عندما وصلوا إلى 0.25 كلفن. [ 8 ] بين عامي 1933 و1997، حدثت تطورات في تبريد MCE. [ 9 ]
في عام 1997، قدّم كارل أ. غشنيدنر الابن، من جامعة ولاية آيوا في مختبر أميس ، أول نموذج أولي لثلاجة مغناطيسية تعمل في درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة . وقد استقطب هذا الحدث اهتمام العلماء والشركات في جميع أنحاء العالم، الذين شرعوا في تطوير أنواع جديدة من المواد التي تعمل في درجة حرارة الغرفة، بالإضافة إلى تصميمات جديدة للثلاجات المغناطيسية. [ 10 ]
حدث تقدم كبير في عام 2002 عندما أثبت فريق في جامعة أمستردام التأثير المغناطيسي الحراري العملاق في سبائك MnFe(P,As) التي تعتمد على مواد وفيرة. [ 11 ]
تم إثبات فعالية الثلاجات القائمة على التأثير المغناطيسي الحراري في المختبرات، باستخدام مجالات مغناطيسية تتراوح شدتها من 0.6 تسلا إلى 10 تسلا. يصعب توليد مجالات مغناطيسية تزيد شدتها عن 2 تسلا باستخدام المغناطيس الدائم، ويتم توليدها بواسطة مغناطيس فائق التوصيل (1 تسلا يساوي تقريبًا 2 تسلا).20000 ضعف المجال المغناطيسي للأرض ) .
أجهزة تعمل بدرجة حرارة الغرفة
ركزت الأبحاث الحديثة على درجات حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة. ومن الأمثلة العملية على الثلاجات المغناطيسية التي تعمل بدرجة حرارة الغرفة ما يلي:
| راعي | موقع | تاريخ الإعلان | يكتب | أقصى قدرة تبريد (واط) [1] | Max Δ T (K) [2] | المجال المغناطيسي (T) | مادة تبريد صلبة | الكمية (كجم) | COP (-) [3] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| مختبر أميس / علم الفضاء [ 12 ] | أيمز، أيوا/ماديسون، ويسكونسن، الولايات المتحدة الأمريكية | 20 فبراير 1997 | متبادل | 600 | 10 | 5 (S) | كرات Gd | ||
| معهد علوم المواد في برشلونة [ 13 ] [ 14 ] | برشلونة، إسبانيا | مايو 2000 | روتاري | ؟ | 5 | 0.95 (P) | رقائق الغادولينيوم | ||
| تشوبو إلكتريك/توشيبا [ 15 ] | يوكوهاما، اليابان | صيف عام 2000 | متبادل | 100 | 21 | 4 (S) | كرات Gd | ||
| جامعة فيكتوريا [ 16 ] [ 17 ] | فيكتوريا، كولومبيا البريطانية، كندا | يوليو 2001 | متبادل | 2 | 14 | 2 (S) | الله والله1−x Tbx رطل | ||
| علم الملاحة الفضائية [ 18 ] | ماديسون، ويسكونسن، الولايات المتحدة الأمريكية | 18 سبتمبر 2001 | روتاري | 95 | 25 | 1.5 (P) | كرات Gd | ||
| معهد سيتشوان للتكنولوجيا / جامعة نانجينغ [ 19 ] | نانجينغ، الصين | 23 أبريل 2002 | متبادل | ؟ | 23 | 1.4 (P) | كرات غادولينيوم ومسحوق Gd 5 Si 1.985 Ge 1.985 Ga 0.03 | ||
| تشوبو إلكتريك/توشيبا [ 20 ] | يوكوهاما، اليابان | 5 أكتوبر 2002 | متبادل | 40 | 27 | 0.6 (P) | الله1−x Dyx رطل | ||
| تشوبو إلكتريك/توشيبا [ 20 ] | يوكوهاما، اليابان | 4 مارس 2003 | روتاري | 60 | 10 | 0.76 (P) | الله1−x Dyx رطل | 1 | |
| مختبر. الكتروتكنيك غرونوبل [ 21 ] | غرونوبل، فرنسا | أبريل 2003 | متبادل | 8.8 | 4 | 0.8 (P) | رقائق الغادولينيوم | ||
| جامعة جورج واشنطن [ 22 ] | نحن | يوليو 2004 | متبادل | ؟ | 5 | 2 (P) | رقائق الغادولينيوم | ||
| علم الملاحة الفضائية [ 23 ] | ماديسون، ويسكونسن، الولايات المتحدة الأمريكية | 2004 | روتاري | 95 | 25 | 1.5 (P) | كرات Gd و GdEr / La(Fe0.88 Si 130− 0.12 H1.0 | ||
| جامعة فيكتوريا [ 24 ] | فيكتوريا، كولومبيا البريطانية، كندا | 2006 | متبادل | 15 | 50 | 2 (S) | الله، الله0.74 تيرابايت0.26 وGd0.85 Er0.15 قرص | 0.12 | |
| جامعة ساليرنو [ 25 ] | ساليرنو، إيطاليا | 2016 | روتاري | 250 | 12 | 1.2 (P) | جزيئات كروية من الغادولينيوم بقطر 0.600 مم | 1.20 | 0.5 - 2.5 |
| MISiS [ 26 ] | تفير وموسكو، روسيا | 2019 | دوار عالي السرعة | ؟ | ؟ | ؟ | طوب جيد من نوعين، متدرج | ||
| 1. أقصى قدرة تبريد عند فرق درجة حرارة صفري (ΔT = 0)؛ 2. أقصى مدى لدرجة الحرارة عند قدرة تبريد صفرية ( W = 0)؛ LB = طبقة متعددة الطبقات؛ P = مغناطيس دائم؛ S = مغناطيس فائق التوصيل؛ 3. قيم معامل الأداء ( COP) في ظل ظروف تشغيل مختلفة | |||||||||
في أحد الأمثلة، كشف البروفيسور كارل أ. غشنيدنر الابن عن نموذج أولي لثلاجة مغناطيسية تعمل عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة في 20 فبراير 1997. كما أعلن عن اكتشاف تأثير التبريد المغناطيسي المغناطيسي في الغادولينيوم.5 سي2 جيجا2 في 9 يونيو 1997. [ 27 ] منذ ذلك الحين، تم كتابة مئات المقالات التي تمت مراجعتها من قبل النظراء والتي تصف المواد التي تظهر تأثيرات المغناطيسية الحرارية.
عملية
تُعرف ظاهرة التبريد المغناطيسي الحراري (MCE) بأنها ظاهرة مغناطيسية حرارية تحدث عند تعريض مادة مناسبة لمجال مغناطيسي متغير، مما يؤدي إلى تغير درجة حرارتها. ويُطلق عليها أيضًا في فيزياء درجات الحرارة المنخفضة اسم إزالة المغنطة الأديباتية . في هذه المرحلة من عملية التبريد، يسمح انخفاض شدة المجال المغناطيسي الخارجي المُطبق بتفكك المجالات المغناطيسية لمادة مغناطيسية حرارية بفعل تأثير الطاقة الحرارية ( الفونونات ) الموجودة في المادة. إذا عُزلت المادة بحيث لا يُسمح للطاقة بالانتقال إليها (أو إعادة الانتقال إليها) خلال هذه الفترة (أي في عملية أديباتية)، تنخفض درجة الحرارة مع امتصاص المجالات للطاقة الحرارية لإعادة توجيهها. يحدث تفكك المجالات بطريقة مشابهة لتفككها عند درجة حرارة كوري في المواد المغناطيسية الحديدية ، باستثناء أن ثنائيات الأقطاب المغناطيسية تتغلب على المجال المغناطيسي الخارجي المتناقص بينما تبقى الطاقة ثابتة، بدلاً من تفكك المجالات المغناطيسية بفعل المغناطيسية الحديدية الداخلية عند إضافة الطاقة.
يُعد عنصر الغادولينيوم وبعض سبائكه من أبرز الأمثلة على التأثير المغناطيسي الحراري . ترتفع درجة حرارة الغادولينيوم عند دخوله مجالات مغناطيسية معينة، وتنخفض عند خروجه منها. ويكون هذا التأثير أقوى بكثير في سبيكة الغادولينيوم Gd₅ ( Si₂Ge₂ ) . [ 10 ] أما سبيكة البراسيوديميوم مع النيكل ( PrNi₅ ) فتتمتع بتأثير مغناطيسي حراري قوي للغاية ، ما مكّن العلماء من الاقتراب من الصفر المطلق إلى درجة حرارة تصل إلى جزء من ألف من الميلي كلفن . [ 28 ]
معادلة
يمكن تحديد التأثير المغناطيسي الحراري كمياً باستخدام المعادلة التالية:
حيث Δ T ad هو التغير الأديباتي في درجة حرارة النظام المغناطيسي حول درجة الحرارة T ؛ H هو المجال المغناطيسي الخارجي المطبق ؛ C هي السعة الحرارية للمغناطيس العامل (المبرد) ؛ و M هي مغنطة المبرد.
من المعادلة يمكننا أن نرى أن التأثير المغناطيسي الحراري يمكن تعزيزه عن طريق:
- تباين كبير في المجال
- مادة مغناطيسية ذات سعة حرارية صغيرة
- مغناطيس ذو تغيرات كبيرة في المغنطة الكلية مقابل درجة الحرارة، عند مجال مغناطيسي ثابت
يمكن ملاحظة أن التغير الأديباتي في درجة الحرارة Δ T ad مرتبط بتغير الإنتروبيا المغناطيسية للمغناطيس ( Δ S ) منذ [ 29 ].
وهذا يعني أن التغير المطلق في إنتروبيا المغناطيس يحدد المقدار المحتمل لتغير درجة الحرارة الأديباتية في ظل دورة ديناميكية حرارية لتغير المجال المغناطيسي.
دورة الديناميكا الحرارية

تُجرى هذه الدورة كدورة تبريد مماثلة لدورة كارنو ، ولكن مع زيادة ونقصان شدة المجال المغناطيسي بدلاً من زيادة ونقصان الضغط. ويمكن وصفها بأنها تبدأ بوضع المادة العاملة المختارة في مجال مغناطيسي ، أي بزيادة كثافة التدفق المغناطيسي. المادة العاملة هي المبرد، وتبدأ في حالة توازن حراري مع البيئة المبردة.
- التمغنط الأديباتي: توضع مادة مغناطيسية حرارية في بيئة معزولة. يؤدي ازدياد المجال المغناطيسي الخارجي ( + H ) إلى اصطفاف ثنائيات الأقطاب المغناطيسية للذرات، مما يقلل من إنتروبيا المادة المغناطيسية وسعتها الحرارية . ولأن الطاقة الكلية لا تُفقد (حتى الآن)، وبالتالي لا تنخفض الإنتروبيا الكلية (وفقًا لقوانين الديناميكا الحرارية)، فإن النتيجة النهائية هي تسخين المادة ( T + ΔTad ) .
- انتقال المحتوى الحراري متساوي المغناطيسية: يمكن إزالة هذه الحرارة المضافة ( -Q ) بواسطة سائل أو غاز ، مثل الهيليوم الغازي أو السائل . يُحافظ على ثبات المجال المغناطيسي لمنع ثنائيات الأقطاب من إعادة امتصاص الحرارة. بمجرد أن تبرد المادة المغناطيسية الحرارية بشكل كافٍ، يتم فصلها عن سائل التبريد ( H = 0 ).
- إزالة المغنطة الأديباتية : تُعاد المادة إلى حالة أديباتية (معزولة) أخرى بحيث تبقى الإنتروبيا الكلية ثابتة. ولكن في هذه الحالة، ينخفض المجال المغناطيسي، فتؤدي الطاقة الحرارية إلى تغلب العزوم المغناطيسية على المجال، وبالتالي تبرد العينة، أي يحدث تغير أديباتي في درجة الحرارة. تنتقل الطاقة (والإنتروبيا) من الإنتروبيا الحرارية إلى الإنتروبيا المغناطيسية، مما يقيس اضطراب ثنائيات الأقطاب المغناطيسية. [ 30 ]
- نقل الإنتروبيا متساوي المغناطيسية: يُثبَّت المجال المغناطيسي لمنع المادة من إعادة التسخين. توضع المادة في تماس حراري مع البيئة المراد تبريدها. ولأن المادة العاملة أبرد من البيئة المبردة (بحسب التصميم)، تنتقل الطاقة الحرارية إلى المادة العاملة ( + Q ).
بمجرد أن يصبح المبرد والبيئة المبردة في حالة توازن حراري، يمكن إعادة تشغيل الدورة.
التقنية المطبقة
يعتمد مبدأ التشغيل الأساسي لمبرد إزالة المغنطة الأديباتي (ADR) على استخدام مجال مغناطيسي قوي للتحكم في إنتروبيا عينة من المادة، والتي تُسمى غالبًا "المبرد". يُقيد المجال المغناطيسي اتجاه ثنائيات الأقطاب المغناطيسية في المبرد. كلما كان المجال المغناطيسي أقوى، زاد اصطفاف ثنائيات الأقطاب، مما يُؤدي إلى انخفاض الإنتروبيا والسعة الحرارية لأن المادة تفقد (فعليًا) بعضًا من درجات حريتها الداخلية . إذا تم الحفاظ على المبرد عند درجة حرارة ثابتة من خلال التلامس الحراري مع مُشتت حراري (عادةً ما يكون الهيليوم السائل ) أثناء تشغيل المجال المغناطيسي، فسيفقد المبرد بعض الطاقة لأنه في حالة توازن حراري مع المُشتت . عند إيقاف تشغيل المجال المغناطيسي لاحقًا، ترتفع السعة الحرارية للمبرد مرة أخرى لأن درجات الحرية المرتبطة باتجاه ثنائيات الأقطاب تتحرر مجددًا، مما يسحب نصيبها من الطاقة المُوزعة بالتساوي من حركة الجزيئات ، وبالتالي يُخفض درجة الحرارة الكلية للنظام ذي الطاقة المنخفضة. بما أن النظام أصبح معزولاً الآن عند إيقاف تشغيل المجال المغناطيسي، فإن العملية تكون كظيمة، أي أن النظام لم يعد بإمكانه تبادل الطاقة مع محيطه (مشتت الحرارة)، وتنخفض درجة حرارته إلى ما دون قيمتها الأولية، وهي درجة حرارة مشتت الحرارة.
يعمل جهاز التبريد والتفريغ الهوائي القياسي (ADR) تقريبًا كما يلي: أولًا، يُسلط مجال مغناطيسي قوي على مادة التبريد، مما يُجبر ثنائيات أقطابها المغناطيسية المختلفة على الاصطفاف، ويضع درجات حرية هذه المادة في حالة انخفاض في الإنتروبيا. ثم يمتص المشتت الحراري الحرارة المنبعثة من مادة التبريد نتيجة فقدانها للإنتروبيا. بعد ذلك، يُقطع الاتصال الحراري مع المشتت الحراري لعزل النظام، ويُطفأ المجال المغناطيسي، مما يزيد من السعة الحرارية لمادة التبريد، وبالتالي تنخفض درجة حرارتها إلى ما دون درجة حرارة المشتت الحراري. عمليًا، يُخفض المجال المغناطيسي تدريجيًا لتوفير تبريد مستمر والحفاظ على العينة عند درجة حرارة منخفضة ثابتة تقريبًا. بمجرد أن ينخفض المجال إلى الصفر أو إلى قيمة حدية منخفضة تحددها خصائص مادة التبريد، تتلاشى قدرة التبريد لجهاز التبريد والتفريغ الهوائي، وتتسبب التسريبات الحرارية في ارتفاع درجة حرارة مادة التبريد.
مواد العمل
يُعدّ تأثير التبريد المغناطيسي خاصيةً جوهريةً للمواد الصلبة المغناطيسية. وتكون هذه الاستجابة الحرارية للمادة الصلبة لتطبيق أو إزالة المجالات المغناطيسية في أقصى حالاتها عندما تكون المادة قريبةً من درجة حرارة الترتيب المغناطيسي. لذا، ينبغي أن تكون المواد المستخدمة في أجهزة التبريد المغناطيسي موادًا مغناطيسيةً ذات درجة حرارة انتقال طور مغناطيسي قريبة من نطاق درجة الحرارة المطلوب. [ 31 ] بالنسبة للثلاجات المنزلية، تكون هذه الدرجة هي درجة حرارة الغرفة. ويمكن زيادة التغير في درجة الحرارة بشكلٍ أكبر عندما يتغير معامل الترتيب لانتقال الطور بشكلٍ كبير ضمن نطاق درجة الحرارة المطلوب. [ 4 ]
تعتمد قيم الإنتروبيا المغناطيسية وتغيرات درجة الحرارة الأديباتية اعتمادًا كبيرًا على عملية الترتيب المغناطيسي. تكون هذه القيم صغيرة عمومًا في المواد المضادة للمغناطيسية الحديدية ، والمواد المغناطيسية الحديدية ، وأنظمة الزجاج المغزلي ، ولكنها قد تكون أكبر بكثير في المواد المغناطيسية الحديدية التي تخضع لانتقال طور مغناطيسي. تتميز انتقالات الطور من الدرجة الأولى بانقطاع في تغيرات المغنطة مع درجة الحرارة، مما ينتج عنه حرارة كامنة . [ 31 ] أما انتقالات الطور من الدرجة الثانية فلا ترتبط بها هذه الحرارة الكامنة. [ 31 ]
في أواخر التسعينيات، أبلغ بيشارسكي وغشنايدنر عن تغير في الإنتروبيا المغناطيسية في الغادولينيوم5 (Si2 جيجا٢ )كان هذا أكبر بنحو ٥٠٪ من القيمة المُسجلة لمعدن الغادولينيوم، الذي كان يتمتع بأكبر تغير معروف في الإنتروبيا المغناطيسية في ذلك الوقت. [ ٢٧ ] حدث هذا التأثير المغناطيسي الحراري العملاق (GMCE) عند ٢٧٠ كلفن، وهي درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغادولينيوم (٢٩٤ كلفن). [ ٦ ] نظرًا لأن التأثير المغناطيسي الحراري يحدث عند درجة حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة، فإن هذه المواد غير مناسبة للمبردات التي تعمل عند درجة حرارة الغرفة. [ ٣٢ ] ومنذ ذلك الحين، أظهرت سبائك أخرى أيضًا التأثير المغناطيسي الحراري العملاق، بما في ذلكالغادولينيوم5 (Siإكس جي1− x )4 ،La(Fe× سي1− x )13 ساعةx وMnFeP1− x Asسبائك x . [ 31 ] [ 32 ] يخضع الغادولينيوم وسبائكه لانتقالات طورية من الدرجة الثانية لا تُظهرتخلفًا. [ 33 ] ومع ذلك، فإن استخدام العناصر الأرضية النادرة يجعل هذه المواد باهظة الثمن للغاية.
نيتُعدّ سبائك هويسلر Mn -X(حيث X = Ga، Co، In، Al، Sb)من المرشحين الواعدين لتطبيقات التبريد المغناطيسي، نظرًا لامتلاكها درجات حرارة كوري قريبة من درجة حرارة الغرفة، وقدرتها على الخضوع لتحولات طورية مارتنسيتية قريبة من درجة حرارة الغرفة، وذلك تبعًا لتركيبها. [ 5 ] تُظهر هذه الموادالذاكرة الشكلية المغناطيسية، ويمكن استخدامها أيضًا كمشغلات،حصاد طاقة، ومستشعرات. [ 34 ] عندما تتساوى درجة حرارة التحول المارتنسيتي مع درجة حرارة كوري (بناءً على التركيب)، يكون مقدار تغير الإنتروبيا المغناطيسية في أقصى حالاته. [ 4 ] في فبراير 2014، أعلنت شركة جنرال إلكتريك عن تطوير ثلاجة مغناطيسية وظيفية تعتمد على النيكل والمنغنيز. [ 35 ] [ 36 ]
يعتمد تطوير هذه التقنية بشكل كبير على المواد المستخدمة، ومن غير المرجح أن تحل محل التبريد بضغط البخار دون مواد محسّنة بشكل ملحوظ، رخيصة ومتوفرة بكثرة، وتُظهر تأثيرات مغناطيسية حرارية أكبر بكثير على نطاق أوسع من درجات الحرارة. يجب أن تُظهر هذه المواد تغيرات ملحوظة في درجة الحرارة تحت تأثير مجال مغناطيسي بقوة 2 تسلا أو أقل، حتى يتسنى استخدام المغناطيس الدائم لتوليد المجال المغناطيسي. [ 37 ] [ 38 ]
الأملاح البارامغناطيسية
كان المبرد المقترح في الأصل عبارة عن ملح بارامغناطيسي ، مثل نترات السيريوم والمغنيسيوم . وتتمثل ثنائيات الأقطاب المغناطيسية النشطة في هذه الحالة في أغلفة الإلكترونات للذرات البارامغناطيسية.
في نظام ADR الملحي البارامغناطيسي، يتم توفير المشتت الحراري عادةً بواسطة مضخة 4هو (حوالي 1.2 ألف) أو 3يُستخدم جهاز تبريد فائق (حوالي 0.3 كلفن) . يتطلب الأمر عادةً مجالًا مغناطيسيًا بقوة 1 تسلا، وهو مجال يسهل الوصول إليه ، لبدء عملية التمغنط. تُحدد أدنى درجة حرارة ممكنة بناءً على ميل ملح التبريد إلى التمغنط الذاتي، ولكن يمكن الوصول إلى درجات حرارة تتراوح بين 1 و100 ملي كلفن. حلت أجهزة التبريد بالتخفيف محل أجهزة التبريد بالملح البارامغناطيسي لسنوات عديدة، إلا أن الاهتمام بأجهزة التبريد بالملح سهلة الاستخدام في المختبرات، والتي يمكن استخدامها في الفضاء، لا يزال قائمًا، نظرًا لتعقيد أجهزة التبريد بالتخفيف وعدم موثوقيتها.
عند درجة حرارة منخفضة بما فيه الكفاية، تصبح الأملاح البارامغناطيسية إما ديامغناطيسية أو فيرومغناطيسية، مما يحد من أدنى درجة حرارة يمكن الوصول إليها باستخدام هذه الطريقة.
إزالة المغنطة النووية
يُعدّ التبريد بإزالة المغنطة النووية (NDR) أحد أنواع إزالة المغنطة الأديباتية التي لا تزال تحظى بتطبيقات بحثية واسعة. ويعتمد NDR على المبادئ نفسها، ولكن في هذه الحالة، تنشأ قوة التبريد من ثنائيات الأقطاب المغناطيسية لنوى ذرات المبرد، بدلاً من توزيعاتها الإلكترونية. ونظرًا لصغر حجم هذه الثنائيات، فإنها أقل عرضةً للتراصف الذاتي، ولها حد أدنى منخفض من المجالات المغناطيسية الذاتية. وهذا ما يسمح لـ NDR بتبريد نظام الدوران النووي إلى درجات حرارة منخفضة جدًا، غالبًا ما تكون 1 ميكروكلفن أو أقل. مع ذلك، فإن صغر حجم ثنائيات الأقطاب المغناطيسية النووية يجعلها أقل ميلًا للتراصف مع المجالات الخارجية. لذا، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى مجالات مغناطيسية بقوة 3 تسلا أو أكثر لخطوة المغنطة الأولية في NDR.
في أنظمة التبريد بالمقاومة السالبة، يجب أن يكون المشتت الحراري الأولي عند درجات حرارة منخفضة للغاية (10-100 ملي كلفن). غالبًا ما يتم توفير هذا التبريد المسبق بواسطة حجرة الخلط في ثلاجة التخفيف [ 39 ] أو بواسطة ملح بارامغناطيسي.
التطوير التجاري
نجحت الأبحاث وإثبات المفهوم التجريبي في عام 2001 في تطبيق مواد تجارية ومغناطيس دائم في درجات حرارة الغرفة لبناء ثلاجة مغناطيسية حرارية. [ 40 ]
في 20 أغسطس 2007، ادعى مختبر ريسو الوطني (الدنمارك) في جامعة الدنمارك التقنية أنه حقق إنجازًا هامًا في أبحاث التبريد المغناطيسي عندما أبلغ عن نطاق درجة حرارة يبلغ 8.7 كلفن. [ 41 ] وكانوا يأملون في تقديم أولى التطبيقات التجارية لهذه التقنية بحلول عام 2010.
حتى عام 2013، أثبتت هذه التقنية جدواها التجارية فقط لتطبيقات التبريد فائق البرودة المتاحة منذ عقود. تتكون أنظمة التبريد المغناطيسي الحراري من مضخات ومحركات وسوائل ثانوية ومبادلات حرارية من أنواع مختلفة ومغناطيسات ومواد مغناطيسية. تتأثر هذه العمليات بشكل كبير بالعوامل غير العكوسة، لذا يجب أخذها في الاعتبار بشكل كافٍ. في نهاية العام، أعلنت شركة Cooltech Applications أن أول معدات تبريد تجارية لها ستدخل السوق في عام 2014. أطلقت Cooltech Applications أول نظام تبريد مغناطيسي متاح تجاريًا في 20 يونيو 2016. في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية لعام 2015 في لاس فيغاس، قدم اتحاد شركات Haier و Astronautics Corporation of America و BASF أول جهاز تبريد. [ 42 ] تدعي BASF أن تقنيتها تحقق تحسنًا بنسبة 35% مقارنةً باستخدام الضواغط. [ 43 ]
في نوفمبر 2015، وخلال معرض Medica 2015، قدمت شركة Cooltech Applications، بالتعاون مع شركة Kirsch medical GmbH، أول خزانة طبية مغناطيسية حرارية في العالم. [ 44 ] وبعد عام، في سبتمبر 2016، وخلال المؤتمر الدولي السابع للتبريد المغناطيسي في درجة حرارة الغرفة (Thermag VII) الذي عُقد في تورينو بإيطاليا، قدمت شركة Cooltech Applications أول مبادل حراري مغناطيسي حراري مجمد في العالم . [ 45 ]
في عام 2017، عرضت شركة Cooltech Applications خزانة تبريد مغناطيسية حرارية كاملة الوظائف بسعة 500 لتر، تتحمل حمولة 30 كيلوغرامًا (66 رطلاً) ودرجة حرارة هواء داخلية تبلغ +2 درجة مئوية. وقد أثبت ذلك أن التبريد المغناطيسي تقنية ناضجة ، قادرة على استبدال حلول التبريد التقليدية.
بعد عام، في سبتمبر 2018، وخلال المؤتمر الدولي الثامن للتبريد المغناطيسي في درجة حرارة الغرفة (Thermag VIII)، قدمت شركة Cooltech Applications ورقة بحثية حول نموذج أولي مغناطيسي حراري مصمم كوحدة إثبات مفهوم بقدرة 15 كيلوواط. [ 46 ] وقد اعتبره المختصون أكبر نموذج أولي مغناطيسي حراري تم إنشاؤه على الإطلاق. [ 47 ]
في المؤتمر نفسه، أعلن الدكتور سيرجيو ليونتي أن شركة كولتك أبليكيشنز أعلنت إفلاسها بسبب مشاكل مالية. [ 48 ] وفي وقت لاحق، في عام 2019، أسس بعض أعضاء فريق كولتك أبليكيشنز السابقين شركة يوبي بلو، التي تُعرف اليوم باسم ماغنوريك. ومنذ ذلك الحين، استحوذت ماغنوريك على كامل محفظة براءات اختراع كولتك أبليكيشنز، مع نشر براءات اختراع إضافية في الوقت نفسه.
في عام ٢٠١٩، وخلال مؤتمر أيام دلفت الخامس حول المغناطيسية الحرارية، قدّم الدكتور سيرجيو ليونتي النموذج الأولي الأخير لشركة Ubiblue (التي كانت تُعرف سابقًا باسم Cooltech Application). [ ٤٩ ] وفي وقت لاحق، أقرّ مجتمع المغناطيسية الحرارية بأن Ubiblue كانت تمتلك أكثر النماذج الأولية تطورًا في هذا المجال. [ ٥٠ ]
لا تزال مشاكل التخلف الحراري والمغناطيسي بحاجة إلى حل بالنسبة لمواد الانتقال الطوري من الدرجة الأولى التي تُظهر تأثير GMCE. [ 37 ]
تحقق وحدات التبريد بضغط البخار عادةً معاملات أداء تبلغ 60% من معامل أداء دورة كارنو المثالية النظرية ، وهو أعلى بكثير من تقنية التبريد المغناطيسي الحالية. ومع ذلك، فإن الثلاجات المنزلية الصغيرة أقل كفاءة بكثير. [ 51 ]
في عام 2014، تم اكتشاف سلوك تبايني هائل للتأثير المغناطيسي الحراري في HoMn2 O5 عند 10 كلفن. يؤدي تباين تغير الإنتروبيا المغناطيسية إلى تأثير مغناطيسي حراري دوراني كبير، مما يتيح إمكانية بناء أنظمة تبريد مغناطيسي مبسطة ومدمجة وفعالة عن طريق تدويرها في مجال مغناطيسي ثابت. [ 52 ]
في عام 2015، قدم أبريا وآخرون [ 53 ] مفهومًا جديدًا للتبريد، يُعرف باسم GeoThermag، وهو عبارة عن دمج تقنية التبريد المغناطيسي مع الطاقة الحرارية الأرضية منخفضة الحرارة. ولإثبات جدوى تقنية GeoThermag، طوروا نظامًا تجريبيًا يتكون من مسبار حراري أرضي بعمق 100 متر؛ يتدفق الماء داخل المسبار ويُستخدم مباشرةً كسائل مُجدد لمبرد مغناطيسي يعمل بالغادولينيوم. أظهر نظام GeoThermag قدرته على إنتاج ماء بارد حتى عند درجة حرارة 281.8 كلفن بوجود حمل حراري قدره 60 واط. بالإضافة إلى ذلك، أظهر النظام وجود تردد مثالي f AMR، وهو 0.26 هرتز، والذي مكّن من إنتاج ماء بارد عند درجة حرارة 287.9 كلفن بحمل حراري قدره 190 واط ومعامل أداء (COP) قدره 2.20. من خلال مراقبة درجة حرارة الماء البارد التي تم الحصول عليها في الاختبارات، أظهر نظام GeoThermag قدرة جيدة على تغذية أرضيات التبريد الإشعاعية وقدرة منخفضة على تغذية أنظمة ملفات المروحة.
انظر أيضاً
- معامل الأداء – نسبة التدفئة أو التبريد المفيد المُقدَّم إلى العمل المطلوب
- جهاز التبريد ( Cryostat )
- قانون كوري – علاقة المغنطة بالمجال المغناطيسي المطبق ودرجة الحرارة
- ثلاجة التخفيف – جهاز تبريد فائق البرودة للتبريد إلى درجات حرارة منخفضة للغاية
- التأثير المرن الحراري – فئة من المواد. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه.
- التأثير الكهروحراري – تغير درجة حرارة المادة تحت تأثير مجال كهربائي
- التبريد الحراري الصوتي – مضخة حرارية تعمل بالصوت. صفحات تعرض وصفًا موجزًا لأهداف إعادة التوجيه.
مراجع
- 1 2 فايس، بيير؛ بيكارد، أوغست (1917). “الظاهرة المغناطيسية الحرارية”. جي فيز. (باريس) . 5 سر. (7): 103 – 109.سميث، أندرس (2013). "من اكتشف التأثير المغناطيسي الحراري؟". المجلة الأوروبية للفيزياء H. 38 ( 4): 507-517 . Bibcode : 2013EPJH...38..507S . doi : 10.1140/epjh/e2013-40001-9 . S2CID 18956148 .
- ↑ زيمانسكي، مارك و. (1981). درجات الحرارة المنخفضة جدًا والمرتفعة جدًا . نيويورك: دوفر. ص 50. ISBN 0-486-24072-X.
- ↑ فرانسا، إي إل تي؛ دوس سانتوس، إيه أو؛ كويلو، إيه إيه (2016). "التأثير المغناطيسي الحراري لغاليدات البلاتين الثلاثية من الديسبيروزيوم والهولميوم والإربيوم". مجلة المغناطيسية والمواد المغناطيسية . 401 : 1088-1092 . Bibcode : 2016JMMM..401.1088F . doi : 10.1016/j.jmmm.2015.10.138 .
- 1 2 3 بروك، إي. (2005). "تطورات في التبريد المغناطيسي الحراري". مجلة الفيزياء د: الفيزياء التطبيقية . 38 (23): R381– R391. Bibcode : 2005JPhD...38R.381B . doi : 10.1088/0022-3727/38/23/R01 . S2CID 122788079 .
- 1 2 خوفايلو، ف. ف.؛ روديونوفا، ف. ف.؛ شيفيرتالوف، س. ن.؛ نوفوساد، ف. (2014). "التأثير المغناطيسي الحراري في الأبعاد "المُصغّرة": الأغشية الرقيقة، والشرائط، والأسلاك الدقيقة من سبائك هويسلر والمركبات ذات الصلة". Physica Status Solidi B. 251 ( 10): 2104. Bibcode : 2014PSSBR.251.2104K . doi : 10.1002/pssb.201451217 . S2CID 196706851 .
- 1 2 غشنيدنر، ك.أ.؛ بيشارسكي، ف.ك. (2008). "ثلاثون عامًا من التبريد المغناطيسي القريب من درجة حرارة الغرفة: أين نحن اليوم والآفاق المستقبلية" . المجلة الدولية للتبريد . 31 (6): 945. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2008.01.004 .
- ^ واربورغ، إي جي (1881). "العمليات المغناطيسية" . أنالين دير فيزيك . 249 (5): 141– 164. بيب كود : 1881AnP...249..141W . دوى : 10.1002/andp.18812490510 .
- ↑ جياك، دبليو إف؛ ماكدوجال، دي بي (1933). "الوصول إلى درجات حرارة أقل من درجة حرارة مطلقة واحدة عن طريق إزالة مغنطة Gd2 ( SO4 ) 3 · 8H2O " . مجلة الفيزياء ، 43 (9): 768. رمز Bibcode : 1933PhRv...43..768G . doi : 10.1103/PhysRev.43.768 .
- ↑ غشنيدنر، ك. أ. الابن؛ بيشارسكي، ف. ك. (1997). باوتيستا، ر. ج.؛ وآخرون (محررون). العناصر الأرضية النادرة: العلوم والتكنولوجيا والتطبيقات III . وارينديل، بنسلفانيا: جمعية المعادن والمواد. ص 209. بيشارسكي، ف.ك.؛ غشنيدنر، ك.أ. الابن (1999). "التأثير المغناطيسي الحراري والتبريد المغناطيسي". مجلة المغناطيسية والمواد المغناطيسية . 200 ( 1-3 ): 44-56 . رمز Bibcode : 1999JMMM..200...44P . doi : 10.1016/S0304-8853(99)00397-2 .غشنيدنر، ك. أ. الابن؛ بيشارسكي، ف. ك. (2000). "المواد المغناطيسية الحرارية" . المجلة السنوية لعلوم المواد . 30 (1): 387-429 . رمز Bibcode : 2000AnRMS..30..387G . doi : 10.1146/annurev.matsci.30.1.387 .غشنيدنر، ك. أ. الابن؛ بيشارسكي، ف. ك. (2002). تشاندرا، د.؛ باوتيستا، ر. ج. (محرران). أساسيات المواد المتقدمة لتحويل الطاقة . وارينديل، بنسلفانيا: جمعية المعادن والمواد. ص 9.
- ١ ٢ كارل غشنيدنر الابن وكيري جيبسون (٧ ديسمبر ٢٠٠١). "اختبار ناجح لثلاجة مغناطيسية" . بيان صحفي من مختبر أميس . مختبر أميس. مؤرشف من الأصل في ٢٣ مارس ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٧ ديسمبر ٢٠٠٦ .
- ↑ تيغوس، أو.؛ بروك، إي.؛ دي بوير، إف آر؛ بوشو، كيه إتش جيه (2002). "مبردات مغناطيسية قائمة على المعادن الانتقالية لتطبيقات درجة حرارة الغرفة". نيتشر . 415 ( 6868): 150-152 . Bibcode : 2002Natur.415..150T . doi : 10.1038/415150a . PMID 11805828. S2CID 52855399 .
- ↑ زيم، سي.؛ جاستراب، أ.؛ ستيرنبرغ، أ.؛ بيشارسكي، ف.؛ غشنيدنر، ك.؛ أوزبورن، م.؛ أندرسون، إ. (1998). "وصف وأداء ثلاجة مغناطيسية قريبة من درجة حرارة الغرفة". التقدم في هندسة التبريد . ص 1759-1766 . doi : 10.1007/978-1-4757-9047-4_222 . ISBN 978-1-4757-9049-8.
- ↑ بوهيغاس، إكس.؛ مولينز، إي.؛ رويغ، أ.؛ تيجادا، ج.؛ تشانغ، إكس إكس (2000). "ثلاجة مغناطيسية تعمل بدرجة حرارة الغرفة باستخدام مغناطيس دائم". معاملات IEEE في المغناطيسية . 36 (3): 538. Bibcode : 2000ITM....36..538B . doi : 10.1109/20.846216 .
- ↑ لي، إس جيه؛ كينكل، جيه إم؛ بيشارسكي، في كيه؛ جايلز، دي سي (2002). "مصفوفة مغناطيسية دائمة للثلاجة المغناطيسية" . مجلة الفيزياء التطبيقية . 91 (10): 8894. رمز Bibcode : 2002JAP....91.8894L . doi : 10.1063/1.1451906 .
- ↑ هيرانو، ن. (2002). "تطوير ثلاجة مغناطيسية لتطبيقات درجة حرارة الغرفة". وقائع مؤتمر AIP . المجلد 613. الصفحات 1027-1034 . doi : 10.1063/1.1472125 .
- ↑ Rowe AM and Barclay JA, Adv. Cryog. Eng. 47 995 (2002).
- ↑ ريتشارد، م. -أ. (2004). "التبريد المغناطيسي: تجارب على مُجدِّد مغناطيسي نشط أحادي ومتعدد المواد". مجلة الفيزياء التطبيقية . 95 (4): 2146-2150 . Bibcode : 2004JAP....95.2146R . doi : 10.1063/1.1643200 . S2CID 122081896 .
- ↑ زيم سي، ورقة بحثية رقم K7.003، اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، 4 مارس، أوستن، تكساس (2003) . "بعد ظهر يوم الثلاثاء، 4 مارس 2003" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 29 فبراير 2004. تم الاطلاع عليها بتاريخ 12 يونيو 2006 .
- ↑ وو، و.، ورقة بحثية رقم K7.004، اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، 4 مارس، أوستن، تكساس (2003)، "بعد ظهر يوم الثلاثاء، 4 مارس 2003" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 29 فبراير 2004. تم الاطلاع عليها بتاريخ 12 يونيو 2006 .
- ١ ٢ هيرانو ن.، ورقة بحثية رقم K7.002، اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، ٤ مارس، أوستن، تكساس، "بعد ظهر يوم الثلاثاء، ٤ مارس ٢٠٠٣" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ ٢٩ فبراير ٢٠٠٤. تم الاطلاع عليها بتاريخ ١٢ يونيو ٢٠٠٦ .
- ↑ كلوت، ب.؛ فياليه، د.؛ علاب، ف.؛ كدوس-لبوك، أ.؛ فورنييه، ج.م.؛ يونيه، ج.ب. (2003). "جهاز مغناطيسي للتبريد التجديدي المغناطيسي النشط". معاملات IEEE في المغناطيسية . 39 (5): 3349. Bibcode : 2003ITM....39.3349C . doi : 10.1109/TMAG.2003.816253 .
- ↑ شير، ف.؛ مافريبليس، س.؛ بينيت، ل.هـ.؛ توري، إ.د. (2005). "تحليل التبريد التجديدي المغناطيسي في درجة حرارة الغرفة". المجلة الدولية للتبريد . 28 (4): 616. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2004.08.015 .
- ↑ زيم سي، ورقة بحثية رقم K7.003، اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، 4 مارس، أوستن، تكساس (2003)، "بعد ظهر يوم الثلاثاء، 4 مارس 2003" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 29 فبراير 2004. تم الاطلاع عليها بتاريخ 12 يونيو 2006 .
- ↑ رو، أ.؛ تورا، أ. (2006). "دراسة تجريبية لمجدد مغناطيسي نشط ثلاثي الطبقات". المجلة الدولية للتبريد . 29 (8): 1286. doi : 10.1016/j.ijrefrig.2006.07.012 .
- ↑ أبريا، سي.؛ غريكو، أ.؛ مايورينو، أ.؛ ماسيلي، سي. (2016). "أداء الطاقة لثلاجة مغناطيسية دوارة ذات مغناطيس دائم". المجلة الدولية للتبريد . 61 (1): 1-11 . doi : 10.1016/j.ijrefrig.2015.09.005 .
- ↑ "المهندسون الروس يصنعون خلائط مغناطيسية شديدة الفعالية" . 3DNews - الملخص الرقمي اليومي .
- 1 2 بيشارسكي، ف.ك.؛ غشنيدنر الابن، ك.أ. (1997). "تأثير مغناطيسي حراري عملاق في Gd₅(Si₂Ge₂)". رسائل المراجعة الفيزيائية . 78 (23): 4494. رمز Bibcode : 1997PhRvL..78.4494P . doi : 10.1103/PhysRevLett.78.4494 .
- ↑ إمسلي، جون (2001). لبنات بناء الطبيعة . مطبعة جامعة أكسفورد . ص 342. ISBN 0-19-850341-5.
- ↑ بالي، م.؛ جاندل، س.؛ فورنييه، ب.؛ كيدوس-لبوك، أ. (24-05-2017). "مواد متقدمة للتبريد المغناطيسي: الأساسيات والجوانب العملية". مراجعات الفيزياء التطبيقية . 4 (2): 021305. arXiv : 2012.08176 . Bibcode : 2017ApPRv...4b1305B . doi : 10.1063/1.4983612 . S2CID 136263783 .
- ^ كاسكويلو، جواو باولو؛ تيكسيرا، باولو إيفو كورتيز (2014). مقدمة في الفيزياء الإحصائية ( الطبعة المصورة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 99. ردمك 978-1-107-05378-6.مقتطف من الصفحة 99
- سميث ، أ .؛ باهل، سي آر إتش؛ بيورك، ر.؛ إنجلبرشت، ك.؛ نيلسن، كيه كيه؛ برايدز، ن. (2012). "تحديات المواد لأجهزة التبريد المغناطيسي الحراري عالية الأداء". مواد الطاقة المتقدمة . 2 ( 11 ): 1288. Bibcode : 2012AdEnM...2.1288S . doi : 10.1002/aenm.201200167 . S2CID 98040294 .
- 1 2 مويا، إكس.؛ كار-نارايان، إس.؛ ماثور، إن دي (2014). "المواد الحرارية بالقرب من تحولات الطور الفيروئية" (ملف PDF) . مجلة نيتشر ماتيريالز . 13 (5): 439-450 . Bibcode : 2014NatMa..13..439M . doi : 10.1038/NMAT3951 . PMID: 24751772 .
- ↑ سونغ، ن.ن.؛ كي، ي.ج.؛ يانغ، هـ.ت.؛ تشانغ، هـ.؛ تشانغ، ش.ك.؛ شين، ب.ج.؛ تشنغ، ز.هـ. (2013). "دمج امتصاص الموجات الميكروية العملاقة مع التبريد المغناطيسي في مركب بين فلزي متعدد الوظائف من LaFe11.6Si1.4C0.2H1.7" . التقارير العلمية . 3 2291. Bibcode : 2013NatSR...3.2291S . doi : 10.1038/srep02291 . PMC 3724178. PMID 23887357 .
- ↑ دوناند، دي سي؛ مولنر، ب. (2011). "تأثيرات الحجم على التفعيل المغناطيسي في سبائك ذاكرة الشكل من النيكل والمنغنيز والغاليوم". المواد المتقدمة . 23 (2): 216-232 . Bibcode : 2011AdM....23..216D . doi : 10.1002/adma.201002753 . PMID: 20957766. S2CID : 4646639 .
- ↑ "GE Global Research Live" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 فبراير 2015 .
- ↑ "ثلاجتك القادمة قد تحافظ على البرودة بكفاءة أكبر باستخدام المغناطيس" . gizmag.com . 2014-02-14.
- 1 2 غشنيدنر الابن، ك.أ.؛ بيشارسكي، ف.ك.؛ تسوكول، أ.أ. (2005). "التطورات الحديثة في المواد المغناطيسية الحرارية" . تقارير عن التقدم في الفيزياء . 68 (6): 1479. Bibcode : 2005RPPh...68.1479G . doi : 10.1088/0034-4885/68/6/R04 . S2CID 56381721 .
- ↑ بيشارسكي، ف.ك.؛ غشنيدنر الابن، ك.أ. (1999). "التأثير المغناطيسي الحراري والتبريد المغناطيسي". مجلة المغناطيسية والمواد المغناطيسية . 200 ( 1-3 ): 44-56 . Bibcode : 1999JMMM..200...44P . doi : 10.1016/S0304-8853(99)00397-2 .
- ↑ زو، هـ.؛ داي ، و.؛ دي وايل، أتام (2022). "تطوير أجهزة التبريد بالتخفيف - مراجعة". علم التبريد . 121. doi : 10.1016/j.cryogenics.2021.103390 . ISSN 0011-2275 . S2CID 244005391 .
- ↑ جيبسون، كيري (نوفمبر 2001). "اختبار ناجح لثلاجة مغناطيسية: تطورات مختبر أميس تُسهم في توسيع آفاق تكنولوجيا التبريد الجديدة" . نشرة "إنسيدر" لموظفي مختبر أميس . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 27 مايو 2010.(المجلد 112، العدد 10)
- ↑ إنجاز هام في التبريد المغناطيسي، أخبار ريسو، 20 أغسطس 2007. مؤرشف في 5 سبتمبر 2007، في أرشيف الإنترنت . تم الاطلاع عليه في 28 أغسطس 2007.
- ↑ "العرض الأول لجهاز تبريد مغناطيسي حراري متطور" . شركة BASF. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 يناير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يوليو 2015 .
- ↑ "التبريد بالحالة الصلبة" . شركة BASF New Business GmbH . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2018 .
- ↑ أول خزانة طبية مغناطيسية حرارية
- ↑ "المؤتمر الدولي السابع للتبريد المغناطيسي في درجة حرارة الغرفة (Thermag VII). وقائع المؤتمر: تورينو، إيطاليا، 11-14 سبتمبر 2016" . 11 سبتمبر 2016.
- ↑ ليونتي، سيرجيو؛ ريسر، ميشيل؛ مولر، كريستيان (فبراير 2021). "وحدة مغناطيسية حرارية تجريبية بقدرة 15 كيلوواط: التطوير الأولي والنتائج التجريبية الأولى". المجلة الدولية للتبريد . 122 : 256-265 . doi : 10.1016/j.ijrefrig.2020.09.019 .
- ↑ كيتانوفسكي، أندريه (مارس 2020). "تطبيقات الطاقة للمواد المغناطيسية الحرارية" . مواد الطاقة المتقدمة . 10 (10) 1903741. Bibcode : 2020AdEnM..1003741K . doi : 10.1002/aenm.201903741 .
- ↑ خطاب الدكتور سيرجيو ليونتي في مؤتمر Thermag VIII كمتحدث مدعو
- ↑ "DDMC 2019" . جامعة دلفت للتكنولوجيا (باللغة الهولندية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2021 .
- ↑ كيتانوفسكي، أندريه (2020). "تطبيقات الطاقة للمواد المغناطيسية الحرارية" . مواد الطاقة المتقدمة . 10 (10) 1903741. Bibcode : 2020AdEnM..1003741K . doi : 10.1002/aenm.201903741 . S2CID 213786208 .
- ↑ ساند، جيه آر؛ فينيارد، إي إيه؛ بومان، آر إتش (31 أغسطس 2012) [1995]. تحسين كفاءة الطاقة في الثلاجات في الهند . الاجتماع السنوي للجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE)، سان دييغو، كاليفورنيا (الولايات المتحدة)، 24-28 يونيو 1995. وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب المعلومات العلمية والتقنية. OSTI 40784 .
- ↑ بالي، م.؛ جاندل، س.؛ فورنييه، ب.؛ غوسبودينوف، م.م. (9 يونيو 2014). "تأثير مغناطيسي حراري دوراني عملاق قابل للانعكاس مُعزز بالتباين في بلورات أحادية من HoMn2O5". رسائل الفيزياء التطبيقية . 104 (23) 232402. doi : 10.1063/1.4880818 .
- ↑ أبريا، سيرو؛ غريكو، أدريانا؛ مايورينو، أنجيلو (نوفمبر 2015). "GeoThermag: ثلاجة مغناطيسية حرارية أرضية". المجلة الدولية للتبريد . 59 : 75-83 . doi : 10.1016/j.ijrefrig.2015.07.014 .
للمزيد من القراءة
- لوناسما، المبادئ والأساليب التجريبية تحت 1 كلفن ، دار النشر الأكاديمية (1974).
- ريتشاردسون وسميث، التقنيات التجريبية في فيزياء المادة المكثفة عند درجات الحرارة المنخفضة ، أديسون ويسلي (1988).
- لوسيا، يو (2008). "نهج عام للحصول على معامل الأداء المثالي للتبريد المغناطيسي". فيزيكا أ: الميكانيكا الإحصائية وتطبيقاتها . 387 (14): 3477-3479 . arXiv : 1011.1684 . Bibcode : 2008PhyA..387.3477L . doi : 10.1016/j.physa.2008.02.026 .
- بوهاني، ح. (2020). "هندسة الخصائص المغناطيسية الحرارية لأغشية أكسيد PrVO3 الرقيقة المترسبة فوقيًا باستخدام تأثيرات الإجهاد". رسائل الفيزياء التطبيقية . 117 (7) 072402. arXiv : 2008.09193 . Bibcode : 2020ApPhL.117g2402B . doi : 10.1063/5.0021031 . S2CID 225378969 .
- دي سوزا، م. (2021). "التمغنط الأديباتي الناتج عن التأثير المرن الحراري في الأملاح البارامغناطيسية بسبب التفاعلات المتبادلة" . التقارير العلمية . 11 (9461) 9431. Bibcode : 2021NatSR..11.9431S . doi : 10.1038/s41598-021-88778-4 . PMC 8093207. PMID 33941810 .
روابط خارجية
- التبريد عن طريق إزالة المغنطة الأديباتية - محاضرات فاينمان في الفيزياء
- ما هو التأثير المغناطيسي الحراري، وما هي المواد التي تُظهر هذا التأثير بشكل أكبر؟
- بيان صحفي صادر عن مختبر أميس، 25 مايو 1999، بدء العمل على نموذج أولي لوحدة التبريد المغناطيسي .
- ليو، دانمين؛ يو، مينغ؛ تشانغ، جيوكسينغ؛ ماكوين، تي إم؛ لين، جيفري دبليو؛ وانغ، شياولو؛ تشين، يينغ؛ لي، جيينغ؛ كافا، آر جيه؛ ليو، شوبو؛ ألتونيان، زافين؛ هوانغ، كيو. (26 يناير 2009). "أصل وضبط التأثير المغناطيسي الحراري في المبرد المغناطيسي Mn1.1Fe0.9 (P0.8Ge0.2 ) " . مجلة Physical Review B. 79 ( 1 ) 014435. arXiv : 0807.3707 . Bibcode : 2009PhRvB..79a4435L . doi : 10.1103/ PhysRevB.79.014435 .
- [التكنولوجيا المغناطيسية تُحدث ثورة في مجال التبريد]
- لوسيا، أومبرتو (2010). تحليل الطاقة المتاحة للتبريد المغناطيسي (نسخة أولية). arXiv : 1011.1684 .
- الدورات الديناميكية الحرارية
- تقنية التبريد
- الميكانيكا الإحصائية
- فيزياء المادة المكثفة
- المغناطيسية
