Magnetokalorické materiály pro ekologicky šetrné chlazení
| Název práce v češtině: | Magnetokalorické materiály pro ekologicky šetrné chlazení |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Magnetocaloric materials for enviroment-friendly refrigeration |
| Akademický rok vypsání: | 2007/2008 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Jana Kalbáčová Vejpravová, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 01.10.2007 |
| Datum zadání: | 01.10.2007 |
| Datum a čas obhajoby: | 23.06.2008 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 23.06.2008 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 23.06.2008 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 23.06.2008 |
| Oponenti: | doc. RNDr. Jan Prokleška, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. základní porozumnění problematice magnetokalorického jevu (MCE) na základě odborné literatury
2. sumarizace a diskuze dosavadních výsledků výzkumu (experimentálního i teoretického) a aplikačních možností magnetokalorických materiálů na základě odborné literatury 3. příprava vybraných kovových materiálů s velkým MCE 4. měření tepelné kapacity připravených materiálů v závislosti na teplotě a magnetickém poli určení MCE z experimentálních dat (tepelné kapacity) |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985.
2. B. Barbara, D. Gignoux, C. Vettier: Lectures on Modern Magnetism, Springer-Verlag, Berlin, 1988. 3. V. Pecharsky, V., K. A. Gschneider, J. Magn. Magn. Mater., 200, 44-56 (1999). 4. V. Pecharsky, V., K. A. Gschneider, Phys. Rev. Lett., 78, 4494-4497 (1997). 5. G.H. Wen, R.K. Zheng, X.X. Zhang et al, J. Appl. Phys., 91, 8537-8539 (2002). 6. O. Gutfleisch, A. Yan, K.H. Muller, J. Appl. Phys., 97, 10M305 (2005). 7. N. H. Duc, D.T.K. Anh, P.E. Brommer, Physica B, 319, 1-8 (2002). 8. A. Kowalczyk, A. Szajek, J. Baszynski et al, J. Magn. Magn. Mater., 166, 237-242 (1997). |
| Předběžná náplň práce |
| Aktuálním směrem ve vývoji moderních ekologicky šetrných metod chlazení je aplikace tzv. magnetokalorického jevu - MCE (tj. změny teploty systému vlivem vnějšího magnetického pole), kde vhodná magnetická latka zahrazuje běžně užívaná neekologické plynná media. Mezi materiály vykazující enormní MCE patří zejména intermetalické sloučeniny na bázi Gd (konkrétně intermetalika typu Gd5Si4), které byly jako první použity v praxi pro tzv. magnetické chlazení. Limitujícím faktorem pro aplikace je poměrně úzký interval teplot, kde lze MCE dané sloučeniny využít z důvodu klíčové role magnetického fázového přechodu, ke kterému u každé sloučeniny dochází při určité charakteristické teplotě. Z tohoto důvodu je žádoucí cílený vývoj nových materiálů umožňujících pokrytí širokého pracovního intervalu teplot.
Cílem zadané bakalářské práce je určení magnetokalorického jevu na základě měření specifického tepla a magnetizace vybrané skupiny intermetalických sloučenin a zjištění vlivu řízené chemické substituce na „pracovní teplotu“ a chladící kapacitu modifikovaných sloučenin. Experimenty budou realizovány v nově vybavené Společné laboratoři pro magnetická studia (http://cmd.karlov.mff.cuni.cz/jlms/CZ/Default_cz.htm). |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The actual stream in modern egological refrigeration methods is aplication of the so-called magnetocaloric effect (MCE, temperature change of a system under external magnetic field), where the magnetic material functions as a common non-ecological gas medium.
Materials with the most enormous MCE are usually intermetallic compounds containing Gd (Gd5Si4 type) , which were the first utillized in first solid-media refrigerators. A limiting factor for applications is rather narrow temperarture range, where the MCE of the compound can be used, becouse of the magnetic phase transition at a characteristic temperature involved. For that reason a preparation of new materials is eligible to cover larger temperature interval. The aim of the work is to determine MCE from specific heat and magnetization experiments of selected intermetallic compounds and to investigate the effect of driven chemical substitution on the ‚working temperature‘ and cooling capacity of the modified compounds. Experiments will be performed in recently built Joint laboratory for magnetic studies (http://cmd.karlov.mff.cuni.cz/jlms/ENG/Default_eng.htm). |