HIỆU ỨNG TỪ NHIỆT CỦA HỢP KIM Ni-Mn-Sn, La-(Fe,Co)-(Si,B) VÀ Fe-(Co,Gd,Dy)-Zr CHẾ TẠO BẰNG PHƢƠNG PHÁP NGUỘI NHANH

MỞ ĐẦU Ngày nay, sự nóng lên của toàn cầu và chi phí ngày càng tăng của năng lượng đòi  hỏi phải phát triển các công nghệ làm lạnh mới thay thế công nghệ làm lạnh sử dụng khí  nén thông thường. Đáp ứng được nhu cầu này, công nghệ làm lạnh bằng từ trường dựa  trên hiệu ứng  từ nhiệt của vật  liệu  là một ứng cử viên sáng giá. Công nghệ này có  thể  được sử dụng để thu được nhiệt độ cực thấp, cũng như ứng dụng trong các thiết bị làm  lạnh dân dụng ở dải nhiệt độ phòng. Nó hiệu quả hơn so với quá trình làm lạnh dựa trên  nguyên lý nén, giãn khí truyền thống. Thiết bị làm lạnh bằng từ trường có thể đạt tới hiệu  suất 70% của chu trình (Carnot) lý tưởng. Trong khi đó các thiết bị làm lạnh sử dụng khí  nén thông thường trên thị trường chỉ có thể đạt được hiệu suất 40%. Hơn thế nữa, sự làm  lạnh bằng từ trường không sử dụng chất khí làm lạnh, do đó không có liên quan đến việc  làm suy giảm tầng ozone hoặc hiệu ứng nhà kính, bởi vậy thân thiện hơn với môi trường.  Hiệu ứng từ nhiệt (Magnetocaloric Effect - MCE) được định nghĩa là sự thay đổi  nhiệt độ đoạn nhiệt của vật liệu từ (bị đốt nóng hay làm lạnh) khi bị từ hóa hoặc khử từ.  MCE của một vật liệu từ được đặc trưng bởi biến thiên entropy từ (S ), biến thiên nhiệt  độ đoạn nhiệt (T ad m ) và khả năng làm lạnh từ (RC). Thực tế, hiệu ứng này đã được phát  hiện từ rất lâu bởi Warburg vào năm 1881, dựa trên sự thay đổi nhiệt độ của Fe khi có từ  trường đặt vào. Sau đó, các lý thuyết đầu tiên về MCE đã được xây dựng bởi Bitter [16],  Giauque  và  MacBougall  [46]  (các  tác  giả  đã  sử  dụng  MCE  của  muối  thuận  từ  Gd 2 (SO 4 ) 3 8H O để thu được nhiệt độ thấp