1. 研究目的与意义
背景：磁热效应是指磁性材料在等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时从外界吸取热量的物理现象。基于磁热效应发展起来的磁制冷技术具有绿色环保、高效节能和稳定可靠等优点，具有广泛的应用前景 。
目的：以稀土化合物为研究对象，合成r5（ga，sb）4，如gd（ga，sb）4，系统研究其原子尺寸、价态、电负性、配位环境等因素对磁致冷效应的调控机制
意义：磁制冷技术是一种高效、无污染的制冷技术。与传统气体压缩式制冷技术相比，磁制冷采用磁性物质作为制冷工质，对臭氧层无破坏作用，无温室效应，而且磁性工质的磁熵密度比气体大，因此制冷装置可以更加紧凑；由于不需要压缩机，运动部件少且运动速度慢，机械振动及噪声小，可靠性高，寿命长；在热效率方面，气体压缩式制冷技术一般仅能达到卡诺循环的5%～10%，而磁制冷技术可以达到30%～60%，可以更有效的利用能量。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：磁热效应是指磁性材料在等温磁化时向外界放出热量，而绝热退磁时从外界吸取热量的物理现象。基于磁热效应发展起来的磁制冷技术具有绿色环保、高效节能和稳定可靠等优点，具有广泛的应用前景。近年来，近室温的巨磁热效应相继在Gd5(Si,Ge)4合金中观测到，使得室温磁致冷技术成为一种可能。为了寻找新型的磁致冷材料，本课题拟以价电子密度调控为出发点，在R-Ga-Sb体系寻找新型的稀土化合物，系统研究其晶体结构、原子占位、成份等对磁性的影响。
预期目标：合成R5（Ga,Sb）4化合物，测试其晶体结构、内禀磁性、磁热效应等物理性能；分析数据，撰写论文。能够熟悉掌握非自耗真空电弧炉、高温炉、玻璃真空封管等仪器的操作，熟练金属化合物的冶炼和热处理工艺。熟悉Origin分析实验数据、粉末X射线衍射数据的Rietveld精修、利用CrystalMaker画晶体结构图、利用CASTEP模块计算能带结构等。
3. 研究的方法与步骤
| 1． 按照r5（ga，sb）4及其衍生化合物的化学式，利用非自耗真空电弧炉熔炼相应组成金属成锭子。 2． 破碎锭子，将其中的一部分用钽片包裹好，放入石英玻璃管；然后，利用自制的真空封装系统将石英管真空封管。 3． 将真空封管好的石英管放入高温炉中进行退火处理；热处理结束后，打开石英管，取出样品。
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4. 参考文献[1]李冬梅, 左定荣, 余鹏. 近室温磁制冷合金材料的研究进展及发展前景[J]. 材料导报, 2021,11:11119-11125. [2]郑新奇, 沈俊, 胡凤霞, et al. 磁热效应材料的研究进展[J]. 物理学报, 2016,65(21):217502. [3]王正德, 陈明, 金培育, et al. Gd4(BixSbl-x)3系列合金在低磁场下的磁热效应[J]. 稀土, 2003,24(4):45-48. [4]Sokolovskiy V V, Miroshkina O N, Buchelnikov V D, et al.Magnetocaloric Effect in Metals and Alloys[J]. Physics of Metals andMetallography, 2022,123(4):315–318. [5]Suen N T, Bobev S. Calcium Substitution in Rare-earth MetalGermanides with the Gd5Si4 Type Structure[J]. Zeitschrift fr Anorganische und Allgemeine Chemie, 2022,648(15):e202200016. [6]Mudryk Y, Pathak A K, Schlagel D L, et al. Anomalouselectrical transport behavior in the vicinity ofthefirst-order magnetostructural transition in the giant magnetocaloricGd4ScGe4[J]. Physical Review B, 2022,105(17):174440. 5. 计划与进度安排 1] 2024年12月14日-1月12日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料
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