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我學者發現較大“熱縮冷脹”效應

來源﹕科技日報2020-07-13 09:44

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  記者12日從中科院合肥物質科學研究院獲悉﹐北京科技大學﹑北京大學祝成功的科研團隊﹐藉助該院強磁場中心穩態強磁場實驗裝置變溫X射線衍射儀﹐對磁性金屬間化合物的結構和熱力學性質進行研究﹐發現了該體系中較大的線性負熱膨脹效應。該研究成果以日前發表在美國化學學會期刊《無機化學》上。

  大部分材料具有熱脹冷縮性質。但隨著溫度的昇高﹐有些材料的體積反而發生收縮﹐表現出負熱膨脹的性質。最近幾十年來﹐負熱膨脹材料引起了極大的關注﹐是因為負熱膨脹材料可以和正熱膨脹材料進行復合﹐從而可以調節材料的膨脹系數﹐甚至實現零膨脹﹐即隨溫度變化材料不發生熱脹冷縮效應。由於在航天航空﹑精密機械﹑微納電子﹑光學器件等方面的重要應用價值﹐負熱膨脹材料受到極大的重視和廣泛的研究。

  磁性金屬間化合物材料具有較高的相變溫度﹐並且可以通過其中元素的空位對其進行調控。研究人員藉助穩態強磁場實驗裝置變溫X射線衍射儀研究發現﹕通過化學壓力的調控﹐在相變溫度附近的溫區產生了一個線性的負熱膨脹的性質區域。研究表明﹕該體系的負熱膨脹性質來自磁體積效應﹐即由於自發磁化強度的變化而引起的材料晶胞體積的變化﹐並且體積變化與磁化強度的平方成正比。(記者吳長鋒)

[ 責編﹕趙宇豪 ]
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