A La (Fe, Si) 13 vegyületet Shen Baogen és munkatársai fedezték fel, a Kínai Tudományos Akadémia akadémikusa. Az elmúlt 20 év során ez az óriási magnetokalorikus hatású fázismódosító anyag nagy figyelmet szentelt a kapcsolódó területeken, különösen az intersticiális hidrogénatomok kristályrácsban történő bevezetésével, amely kiterjeszti az anyag Curie hőmérsékletét a szobahőmérséklet fölé, és fenntartja az intrinsic az anyag jellemzői. A mágneses entrópia változása. Ez kiterjeszti az anyag hűtési hőmérséklet-tartományát és alkalmazási tartományát, így a hidrid fokozatosan praktikus munkafolyadék lesz, amelyet a mágneses hűtési prototípusok kedvelnek. Azonban nincsenek egyhangú következtetések a hidrogénatom elfoglalása, a hidrogénatom elfogadhatósága és a Curie-hőmérséklet közötti strukturális összefüggésről.
Nemrég Shao Yanyan Ph.D. a Kínai Tudományos Akadémia Népi Anyagtudományi és Technológiai Intézete (Ningbo Institute of Materials Technology és Műszaki Intézet) hallgatója a Shanghai Synchrotron sugárforrásból kemény röntgensugarakat használta a lantanid-magnetokalorikus vegyületek és hidridjeik kristályszerkezetének tanulmányozására. Első alkalommal, a belső finom struktúra és a mágneses tulajdonságok közötti belső összefüggést az anyag határozta meg.
A kutatók először elemezték a kiterjesztett X-ray finom struktúrát EXAFS spektrumot, átalakították a Fourier és inverz Fourier kapcsolatokat, és az oszcilláló függvényt a rácsparaméterek pontosságának optimalizálására és pontosabb rácsmodellt alakították ki. A hidrogénatomok a 2 FeI és 4 FeII / Si centrumok 24d helyzetét foglalják el. Az egységcellában lévő hidrogénatom meghatározza a mágneses térfogatáram-átmenet átmeneti hőmérsékletét, azaz a Curie-hőmérsékletet, de az egységsejt a telített hidrogénatomok maximális mennyiségét képes befogadni. Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy a telített hidrogén tartalma a rácsméret nagyságához kapcsolódik. Egyes kutatók azt is megállapították, hogy a hidrogén feltöltése után a Curie-hőmérséklet függősége kisebb lesz, vagyis a hidrogénatomok és a környező kémiai környezet között a hidridben valenciális elektronátviteli jelenség van. Ebben a tanulmányban, a röntgensugárzás abszorpcióját a La közeledő XANES spektrumának megfigyelésével megfigyelték, hogy a fehér vonal csúcs jelentősen csökken a hidrogén feltöltése után, és közvetlenül bebizonyosodik, hogy a La atom helyi környezete befolyásolja a valencia elektron a La és a hidrogén atomok közötti átvitel, és meghatározza a hidrogén kapacitás nagyságát, a rács térfogatát a második hidrogén kapacitás szerepére. A La (Fe, Si) 13 Curie hőmérsékletének meghatározóit általában a rácstérfogat és a Fe d elektronjai és a Si-elektronsok közötti kölcsönhatás okozza. Vezető szerep. Ez a tanulmány az Fe elem X-élű XANES csúcsát használja fel a hibridizáció erejének közvetlen jellemzésére. A magas Fe-tartalmú vegyületeknél az Fe elem K-élfrontja intenzívebb, jelezve, hogy több üres sáv van a 3D pályán. A 3d elektronok többsége a helyi államtól a paradox állapotig halad át. A helyi elektronok csökkenése gyengíti a Fe-Si hibridizációt és a Curie-hőmérséklet csökkenését eredményezi, így kiderül, hogy a Fe d elektronjai és a Si s-elektron hibridizációja nagymértékben befolyásolja a Curie hőmérsékletének mértékét. A hidridek esetében az elülső csúcsok alapvető átfedése azt jelzi, hogy a Fe és Si hibridek hasonlóak, ezért a hidridet a rács térfogati faktorja dominálja, nem pedig az orbitális hibridizáció a Curie hőmérséklet meghatározásához.
Az elektronikus szint-alapú finom struktúrák jellemzését először a LaFeSi magnetokalorikus anyagok vizsgálatára alkalmazták, és erősen felvilágosító hatást gyakorolnak az óriás mágneses entrópia mechanizmusának megértésére. Műszaki iránymutatást adhat az atomdoppingoláshoz vagy az elemek helyettesítéséhez a Curie hőmérséklet szabályozásához. Az új rendszerek kutatása és bányászata, valamint a magnetokalorikus anyagok új funkcióinak kutatási ötletei.
A releváns kutatási eredmények megjelentek az Acta Materialia-n. A tanulmányt a nemzeti kulcsfontosságú K + F program finanszírozta.
