La (Fe, Si) 13-forbindelsen ble oppdaget av Shen Baogen et al., En akademiker ved Det kinesiske vitenskapsakademiet. I løpet av de siste 20 årene har dette gigantiske magnetokaloriske effektfaseskiftmaterialet fått stor oppmerksomhet i beslektede felt, spesielt innføring av interstitiale hydrogenatomer i sin krystallgitter, som kan forlenge Curie-temperaturen til materialet over romtemperatur og opprettholde det inneboende egenskaper av materialet. Magnetisk entropi endring ytelse. Dette forlenrer kjøltemperaturområdet og anvendelsesområdet for materialet, slik at hydridet gradvis blir en praktisk arbeidsfluid foretrukket av magnetiske kjøleprototyper. Det er imidlertid ingen enstemmige konklusjoner om det strukturelle forholdet mellom faktorer som hydrogenatombelegning, hydrogenatomacceptabilitet og Curie-temperatur.
Nylig har Shao Yanyan, en Ph.D. student ved Institutt for sjeldne jordmagnetiske funksjonelle materialer, Ningbo institutt for materialteknologi og ingeniørfag, kinesisk vitenskapsakademi, brukte harde røntgenstråler fra en synkrotron-strålingskilde fra Shanghai for å studere krystallstrukturen av lantanidmagnetokalorforbindelser og deres hydrider. For første gang ble det grunnleggende forholdet mellom lokal finstruktur og magnetiske egenskaper etablert i materialet.
Forskerne analyserte først det ekspanderte røntgenfintstrukturen EXAFS-spektrum, forvandlet Fourier- og inverse Fourier-relasjonene, og monterte oscilleringsfunksjonen for å nøyaktig optimalisere gitterparametrene og konstruerte en mer nøyaktig gittermodell. Hydrogenatomer opptar 24d-stillingen til de 2 FeI- og 4 FeII / Si-sentrene. Hydrogenatominnholdet i enhetscellen bestemmer overgangstemperaturen for den magnetiske volumetriske faseovergangen, dvs. Curie-temperaturen, men enhetscellen kan imøtekomme den maksimale mengde mettede hydrogenatomer. Tidligere studier har antydet at innholdet av mettet hydrogen er relatert til størrelsen på gittervolumet. Noen lærde har også funnet at avhengigheten av Curie temperatur på trykk blir mindre etter at hydrogen er ladet, det vil si at det er et valenselektronoverføringsfenomen mellom hydrogenatomer og det omgivende kjemiske miljøet i hydridet. I denne studien observeres ved å observere røntgenabsorpsjonen nærkant av XANES-spektret av La, at den hvite linjetoppen er betydelig redusert etter hydrogenoppladning, og det er direkte bevist at det lokale miljøet av La-atomer påvirker valenselektronen overfør mellom La og hydrogenatomer og bestemmer volumet Hydrogenkapasitetsstørrelse, gittervolum på rollen av hydrogenkapasitet andre. Bestemmelsen av Curie-temperaturen av La (Fe, Si) 13 anses generelt for å være forårsaket av samspillet mellom gittervolumet og d-elektronene av Fe og s-elektronene av Si. Hovedrolle. Denne studien bruker X-kant XANES-toppen av Fe-elementet for å direkte karakterisere hybridiseringsstyrken. I forbindelser med høy Fe-innhold er K-kanten foran Fe-elementet mer intens, noe som indikerer at det er flere tomme bånd i 3d-bane. De fleste av de elektroniske elektronene går fra den lokale staten til paradoksalstaten. Reduksjonen av de lokale elektronene svekker Fe-Si-hybridiseringen og gir en reduksjon av Curie-temperaturen, noe som avslører at d-elektronene av Fe og s-elektron-hybridisering av Si i stor grad påvirker graden av Curie-temperatur. For hydrider indikerer den grunnleggende overlappingen av de fremre topper at Fe- og Si-hybridene er like, og derfor domineres hydridet av gittervolumfaktoren i stedet for ved orbital hybridisering for å bestemme Curie-temperaturen.
Den elektroniske nivåbaserte finstrukturen karakteriseringsteknologi ble først brukt på studiet av LaFeSi magnetokaloriske materialer og har en sterk opplysende effekt på forståelsen av mekanismen for gigantisk magnetisk entropi. Det kan gi teknisk veiledning for atomdoping eller elementutbytting for å kontrollere Curie-temperaturen. Rollen å gi forskningsideer for forskning og gruvedrift av nye systemer og nye funksjoner av magnetokaloriske materialer.
Relevante forskningsresultater ble publisert på Acta Materialia. Studien ble finansiert av det nasjonale nøkkelprogrammet for FoU.
