Термомагнитное преобразование энергии: разработка физических основ и опытная реализация термомагнитного генератора на основе редкоземельного металла диспрозия

Abstract

Цель работы – разработка физических основ и опытная реализация термомагнитного метода преобразования тепловой энергии в электрическую, основанного на использовании в качестве рабочего тела редкоземельного металла диспрозия – вещества, испытывающего в интервале температур ΔTAF↔FМ фазовый переход первого рода геликоидальный антиферромагнетизм ↔ коллинеарный ферромагнетизм (AF↔FМ). Изучено поведение гистерезисных эффектов в окрестности температуры AF↔FМ фазового перехода. Показано, что в качестве рабочего тела термомагнитного генератора следует использовать монокристаллы диспрозия, ориентированные осью легкого намагничивания а вдоль вектора напряженности магнитного поля Н.

Мета роботи – розробка фізичних основ і досвідна реалізація термомагнітного методу перетворення теплової енергії в електричну, заснованого на використанні в якості робочого тіла рідкісноземельного металу диспрозію – речовини, що випробовує в інтервалі температур ΔTAF↔FМ фазовий перехід першого роду гелікоїдальний антиферомагнетизм ↔ колінеарний феромагнетизм (AF↔FМ). Вивчена поведінка ефектів гістерезису поблизу температури AF↔FМ фазового переходу. Показано, що як робоче тіло термомагнітного генератора слід використовувати монокристали диспрозію, орієнтовані віссю легкого намагнічення а уздовж вектора напруженості магнітного поля Н.

A purpose of the work is development of physical bases and experimental realization of the thermomagnetic method of transformation of the thermal energy to the electric energy, based on the use as a working body of rare earth metal Dysprosium, i. e. the matter, testing in the interval of temperatures ΔTAF↔FМ the phase transition of the first kind from the helikoidal antiferromagnetism to the collinear ferromagnetism (AF↔FМ). The conduct of effects of hysteresises is studied in neighbouring of temperature of AF↔FМ phase transition. It is shown that as a working body of thermomagnetic generator it is necessary to use Dy single crystal, oriented the axis of the easy magnetizing a along the vector the magnetic field H.