Hợp chất La (Fe, Si) 13 được phát hiện bởi Shen Baogen và cộng sự, một học giả của Học viện Khoa học Trung Quốc. Trong 20 năm qua, vật liệu biến đổi pha từ trường khổng lồ này đã thu hút sự chú ý rộng rãi trong các lĩnh vực liên quan, đặc biệt là sự ra đời của nguyên tử hydro kẽ trong mạng tinh thể của nó, có thể kéo dài nhiệt độ Curie của vật liệu lên trên nhiệt độ phòng và duy trì nội tại đặc tính của vật liệu. Hiệu suất thay đổi entropy từ. Điều này mở rộng phạm vi nhiệt độ làm mát và phạm vi ứng dụng của vật liệu, làm cho hydride dần dần trở thành một chất lỏng làm việc thực tế được ưa chuộng bởi các nguyên mẫu làm lạnh từ tính. Tuy nhiên, không có kết luận nhất trí về mối quan hệ cấu trúc giữa các yếu tố như khả năng chứa nguyên tử hydro, khả năng chấp nhận nguyên tử hydro và nhiệt độ Curie.
Gần đây, Shao Yanyan, một tiến sĩ sinh viên tại Viện Vật liệu chức năng từ đất hiếm, Viện công nghệ vật liệu và kỹ thuật Ningbo, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã sử dụng tia X cứng từ nguồn bức xạ synchrotron Thượng Hải để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của các hợp chất magnetantoric lanthanide và hydrua của chúng. Lần đầu tiên, mối quan hệ nội tại giữa cấu trúc tinh tế cục bộ và tính chất từ được thiết lập trong vật liệu.
Trước tiên, các nhà nghiên cứu đã phân tích phổ EXAFS cấu trúc quang phổ tia X mở rộng, chuyển đổi các mối quan hệ Fourier và nghịch đảo Fourier, và trang bị chức năng dao động để tối ưu hóa chính xác các tham số mạng và xây dựng một mô hình lưới chính xác hơn. Các nguyên tử hydro chiếm vị trí 24d của 2 trung tâm FeI và 4 FeII / Si. Hàm lượng nguyên tử hydro trong tế bào đơn vị xác định nhiệt độ chuyển tiếp của quá trình chuyển pha thể tích từ, tức là nhiệt độ Curie, nhưng tế bào đơn vị có thể chứa lượng nguyên tử hydro bão hòa tối đa. Các nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng hàm lượng hydro bão hòa có liên quan đến kích thước của thể tích mạng. Một số học giả cũng thấy rằng sự phụ thuộc của nhiệt độ Curie lên áp lực trở nên nhỏ hơn sau khi hydro được tích điện, có nghĩa là hiện tượng chuyển hóa điện tử giữa các nguyên tử hydro và môi trường hóa học xung quanh trong hydride. Trong nghiên cứu này, bằng cách quan sát phổ hấp thụ tia X gần phổ XANES của La, nó được quan sát thấy rằng đỉnh trắng được giảm đáng kể sau khi nạp hydro, và nó được chứng minh trực tiếp rằng môi trường địa phương của nguyên tử La ảnh hưởng đến electron hóa trị chuyển đổi giữa nguyên tử La và hydro và xác định thể tích Dung tích hydro, khối lượng mạng trên vai trò của công suất hydro thứ hai. Yếu tố quyết định nhiệt độ Curie của La (Fe, Si) 13 thường được coi là do sự tương tác giữa thể tích mạng và các electron d của Fe và các electron của Si. Vai trò chủ đạo. Nghiên cứu này sử dụng đỉnh XANES X-cạnh của phần tử Fe để mô tả trực tiếp sức mạnh của sự lai tạo. Trong các hợp chất có hàm lượng Fe cao, mặt trước K của phần tử Fe mạnh hơn, cho thấy có nhiều dải trống hơn trong quỹ đạo 3d. Hầu hết các điện tử 3d chuyển từ trạng thái cục bộ đến trạng thái nghịch lý. Sự suy giảm của các electron địa phương làm suy yếu sự lai hóa Fe-Si và làm giảm nhiệt độ Curie, do đó tiết lộ rằng các electron của Fe và sự lai tạo electron của Si ảnh hưởng rất lớn đến mức độ Curie. Đối với hydrua, sự chồng chéo cơ bản của các đỉnh phía trước chỉ ra rằng các giống lai Fe và Si tương tự nhau, và do đó hydride bị chi phối bởi hệ số khối mạng chứ không phải bởi sự lai ghép quỹ đạo để xác định nhiệt độ Curie.
Công nghệ đặc trưng cấu trúc tinh tế dựa trên mức điện tử lần đầu tiên được áp dụng cho nghiên cứu các vật liệu từ tính LaFeSi và có hiệu ứng khai sáng mạnh mẽ trên sự hiểu biết về cơ chế của entropy từ khổng lồ. Nó có thể cung cấp hướng dẫn kỹ thuật để thay thế nguyên tử hoặc thay thế phần tử để kiểm soát nhiệt độ Curie. Vai trò cung cấp các ý tưởng nghiên cứu cho nghiên cứu và khai thác các hệ thống mới và các chức năng mới của vật liệu từ tính.
Các kết quả nghiên cứu có liên quan đã được công bố trên Acta Materialia. Nghiên cứu được tài trợ bởi chương trình R & D trọng điểm quốc gia.
