สารประกอบลา (Fe, Si) 13 ถูกค้นพบโดย Shen Baogen et al นักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาวัสดุเปลี่ยนเฟสของ magnetocaloric ยักษ์นี้ได้ดึงดูดความสนใจเป็นอย่างมากในสาขาที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะการแนะนำอะตอมไฮโดรเจนคั่นระหว่างในตาข่ายคริสตัลซึ่งสามารถขยายอุณหภูมิของ Curie ไปยังอุณหภูมิห้องเหนือกว่าและรักษาความเป็นธรรมชาติได้ ลักษณะของวัสดุ ประสิทธิภาพการเปลี่ยนเอนโทรปีแบบแม่เหล็ก นี้ขยายช่วงอุณหภูมิการระบายความร้อนและช่วงการใช้งานของวัสดุที่ทำให้ไฮไดรด์ค่อยๆกลายเป็นของเหลวในทางปฏิบัติการปฏิบัติที่ได้รับการสนับสนุนโดยต้นแบบเครื่องทำความเย็นแบบแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามยังไม่มีข้อสรุปเป็นเอกฉันท์เกี่ยวกับความสัมพันธ์โครงสร้างระหว่างปัจจัยต่างๆเช่นการเข้ายึดอะตอมของไฮโดรเจนการยอมรับอะตอมของไฮโดรเจนและอุณหภูมิของ Curie
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Shao Yanyan, Ph.D. นักศึกษาสถาบันวิจัยวัสดุแม่เหล็กที่หายากของโลกสถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรมของ Ningbo สถาบันวิทยาศาสตร์จีนได้ใช้รังสีเอกซ์อย่างหนักจากแหล่งกำเนิดรังสีซินโครตรอนของเซี่ยงไฮ้เพื่อศึกษาโครงสร้างผลึกของสารประกอบ magnetocaloric lanthanide และไฮไดรด์ของพวกเขา เป็นครั้งแรกความสัมพันธ์ภายในระหว่างโครงสร้างที่ดีในท้องถิ่นกับสมบัติแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นในวัสดุ
นักวิจัยได้วิเคราะห์โครงสร้างสเปกตรัมรังสีเอกซ์ที่มีการขยายตัวแบบกว้างปรับเปลี่ยนความสัมพันธ์ Fourier และผกผันฟูริเยร์และติดตั้งฟังก์ชั่นการสั่นเพื่อเพิ่มพารามิเตอร์ตาข่ายและสร้างแบบจำลองตาข่ายที่ถูกต้องยิ่งขึ้น อะตอมไฮโดรเจนมีตำแหน่ง 24d ของ 2 FeI และ 4 FeII / Si centres ปริมาณอะตอมไฮโดรเจนในเซลล์หน่วยกำหนดอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงของการเปลี่ยนแปลงช่วงของปริมาตรแม่เหล็กคืออุณหภูมิของ Curie แต่เซลล์หน่วยสามารถรองรับจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนอิ่มตัวได้มากที่สุด การศึกษาก่อนหน้านี้ชี้ให้เห็นว่าเนื้อหาของไฮโดรเจนอิ่มตัวมีความสัมพันธ์กับขนาดของตาข่าย นักวิชาการบางคนยังพบว่าการพึ่งพาอุณหภูมิของ Curie ต่อความกดดันจะเล็กลงหลังจากมีการเติมไฮโดรเจนนั่นคือมีอิเล็กตรอนความจุอิเล็กตรอนเกิดขึ้นระหว่างอะตอมไฮโดรเจนกับสภาพแวดล้อมทางเคมีโดยรอบในไฮไดรด์ ในการศึกษานี้โดยการสังเกตการดูดกลืนรังสีเอกซ์ของ XANES สเปกตรัมของ La พบว่ายอดของเส้นสีขาวลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการชาร์จไฮโดรเจนและได้รับการพิสูจน์โดยตรงว่าสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นของอะตอมของอะตอมมีผลต่ออิเล็กตรอนความจุ การถ่ายโอนระหว่าง La และอะตอมไฮโดรเจนและกำหนดปริมาณความจุไฮโดรเจนขนาดตาข่ายเกี่ยวกับบทบาทของความจุไฮโดรเจนที่สอง ปัจจัยที่กำหนดให้อุณหภูมิของลา (Fe, Si) 13 โดยทั่วไปจะพิจารณาจากปฏิกิริยาระหว่างปริมาตรตาข่ายกับอิเล็กตรอน d ของ Fe และ s-electrons ของ Si บทบาทนำ การศึกษาครั้งนี้ใช้จุดสูงสุดของ XANES ขององค์ประกอบ Fe เพื่อให้เห็นถึงความแข็งแรงของการผสมพันธุ์โดยตรง ในสารประกอบที่มี Fe สูง Fe ด้านหน้าของ Fe จะมีความรุนแรงมากขึ้นแสดงว่ามีวงว่างเปล่ามากขึ้นในวงโคจร 3d ส่วนใหญ่ของการขนส่งอิเล็กตรอน 3 มิติจากรัฐในท้องถิ่นไปสู่สถานะที่ผิดธรรมดา การลดลงของอิเล็กตรอนในตัวทำให้อ่อนแอของ Fe-Si hybridization และทำให้อุณหภูมิของ Curie ลดลงดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าอิเล็กตรอน D ของ Fe และการไฮบริไดน์ของอิเล็กตรอนอิเล็กตรอนของ Si ส่งผลต่ออุณหภูมิของ Curie อย่างมาก สำหรับไฮไดรด์การทับซ้อนกันพื้นฐานของยอดด้านหน้าแสดงให้เห็นว่า Fe และ Si hybrids มีความคล้ายคลึงกันและดังนั้นไฮไดรด์จึงถูกครอบงำด้วยปัจจัยด้านการขัดแตะมากกว่าการโคจรของวงโคจรเพื่อกำหนดอุณหภูมิของ Curie
เทคโนโลยีการปรับโครงสร้างแบบปรับโครงสร้างระดับอิเล็คทรอนิคส์ถูกนำไปใช้กับการศึกษาวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้า LaFeSi และมีผลต่อการทำความเข้าใจกลไกการยับยั้งเอนโทรปีของยักษ์ สามารถให้คำแนะนำด้านวิศวกรรมสำหรับการเติมสารอะตอมหรือการทดแทนธาตุเพื่อควบคุมอุณหภูมิของ Curie บทบาทในการนำเสนอแนวคิดการวิจัยเพื่อการค้นคว้าและการทำเหมืองแร่ของระบบใหม่และการทำงานใหม่ของวัสดุ magnetocaloric
ผลการวิจัยที่เกี่ยวข้องเผยแพร่ใน Acta Materialia การศึกษาได้รับทุนจากโครงการวิจัยและพัฒนาแห่งชาติ
