ИСТИНА

Материалы с магнитокалорическим эффектом (МКЭ) представляют большой интерес в связи с возможностью создания на их основе магнитных холодильников и устройств для достижения очень низких температур (0,001 К). Однако их практическому применению мешает снижение эффекта с ростом частоты или при длительном циклировании. Изучение этой деградации необходимо для создания МКЭ с контролируемыми свойствами. Ключевую роль в динамике фазового перехода играют микроструктура, доменная структура, многофазность образца и фазовые границы, радикально влияющее на МКЭ. Данная работа посвящена роли «вторичных» фаз в частотной стабильности МКЭ в полуметаллическом ферромагнетике CrO2 (Tс ~ 391 К), обладающем 100% спиновой поляризацией. Прямые измерения адиабатического изменения температуры в магнитном поле 1,8 Тл показали, что максимальное значение ΔTad ≈ 0,66 К наблюдается для образца с 3% Cr2O3, тогда как при содержании 1,5%, 5% и 7 % оно составило ~0,45 К. Для образца с 7% Cr2O3 наблюдается небольшое смещение температуры максимума эффекта в сторону низких значений от 395 К до ~390 К. Наблюдаемый рост величины ΔTad для образца с 3% Cr2O3 может свидетельствовать, что данная концентрация является оптимальной концентрацией, при которой количество дефектов достаточно велико для эффективного пиннинга, но достаточно мало, чтобы существенно нарушить магнитное обменное взаимодействие. Проведённые исследования позволяют заключить, что магнитокалорический эффект в CrO2 не только определяется мольной долей вторичной фазы Cr2O3, достигая максимума при её значении ~3%, благодаря оптимальному пиннингу, но и характеризуется высокой стабильностью при циклическом намагничивании, что подтверждает практический потенциал CrO2, в качестве рабочего тела в системах магнитного охлаждения.