我学者发现较大“热缩冷胀”效应
科技日报合肥7月12日电 (采访人员吴长锋)采访人员12日从中科院合肥物质科学研究院获悉 , 北京科技大学、北京大学祝成功的科研团队 , 借助该院强磁场中心稳态强磁场实验装置变温X射线衍射仪 , 对磁性金属间化合物的结构和热力学性质进行研究 , 发现了该体系中较大的线性负热膨胀效应 。该研究成果以日前发表在美国化学学会期刊《无机化学》上 。
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【热胀冷缩效果是常见的 但中国学者发现较大“热缩冷胀”效应】大部分材料具有热胀冷缩性质 。但随着温度的升高 , 有些材料的体积反而发生收缩 , 表现出负热膨胀的性质 。最近几十年来 , 负热膨胀材料引起了极大的关注 , 是因为负热膨胀材料可以和正热膨胀材料进行复合 , 从而可以调节材料的膨胀系数 , 甚至实现零膨胀 , 即随温度变化材料不发生热胀冷缩效应 。由于在航天航空、精密机械、微纳电子、光学器件等方面的重要应用价值 , 负热膨胀材料受到极大的重视和广泛的研究 。
磁性金属间化合物材料具有较高的相变温度 , 并且可以通过其中元素的空位对其进行调控 。研究人员借助稳态强磁场实验装置变温X射线衍射仪研究发现:通过化学压力的调控 , 在相变温度附近的温区产生了一个线性的负热膨胀的性质区域 。研究表明:该体系的负热膨胀性质来自磁体积效应 , 即由于自发磁化强度的变化而引起的材料晶胞体积的变化 , 并且体积变化与磁化强度的平方成正比 。
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