Нано-холодильники
 Кобальт-гадолиниевые молекулярные квадраты работают в качестве супер хладагентов (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Жидкий гелий на сегодняшний день используется для достижения очень низких температур в разнообразных технологических целях, таких, как сверхпроводящие магниты, которые необходимы для магнитно-резонансных томографов. Однако мировые поставки гелия падают, что делает его более дорогим. Альтернативным методом для низкотемпературного охлаждения может быть использование размагничивания магнитных материалов.
Ричард Винпенни из Университета Манчестера совместно с коллегами синтезировали новое семейство кобальт-гадолиниевых соединений, создав гетерометаллические молекулярные квадраты, которые обеспечивают потенциал для создания магнитных хладагентов. Винпенни объясняет, что магнитные хладагенты работают благодаря тому, что размагничивание увеличивает энтропию материала, и это увеличение энтропии происходит за счет отбирания тепла из окружающей среды.
Юрген Шнак из Университета Билефельда, эксперт в области магнитных молекул, комментирует исследование так: «наиболее интересным для меня, была возможность синтезировать такие структуры в таком большом количестве, как продемонстрировано в различных местах данной работы. Это оправдывает наши надежды, что соединения с желаемыми свойствами, к примеру – большим магнитокалорическим эффектом – при котором соединения показывают большие изменения температуры с изменением магнитного поля, вполне достижимы».
По мнению ученых, ожидалось, что высоко анизотропные ионы кобальта (II) в этих соединениях будут иметь негативное влияние на магнитокалорический эффект, но антиферромагнитный обмен между октаэдрическими ионами кобальта отменяет их вклад.
По словам Винпенни, он и его группа имеют довольно точное понимание того, что надо для хорошего магнитного теплоносителя. Удивительно то, что комплексы кобальта (II) не отвечают таким требованиям и до сих пор для ученых эти комплексы представляются удивительными. Возможно, ученым понадобится теория лучше нынешней, для объяснения полученных результатов.
Источники: