Магнитокалорический эффект в пластически деформированных твердых растворах Gd100-xRx (R = Ga, B, In, Zr, Y) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Ульянов Максим Николаевич

• Ульянов Максим Николаевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Ульянов Максим Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕПЛОЕМКОСТЬ, МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ХОЛОДНОКАТАНЫХ ЛЕНТАХ Сй

ГЛАВА 2. МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ Сй-Х (X = Са, В, 1п)

2.1. Твердые растворы Оё-Оа

2.2. Твердые растворы Оё-В

2.3. Твердые растворы Оё-1п

ГЛАВА 3. МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ Сй-Х (X =

У)

3.1. Твердые растворы Оё-7г

3.2. Твердые растворы Оё-У

ОБСУЖДЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

БЛАГОДАРНОСТИ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитокалорический эффект в пластически деформированных твердых растворах Gd100-xRx (R = Ga, B, In, Zr, Y)»

Введение

Важнейшими достижениями науки и техники ХХ века, безусловно, являются создание теории относительности, квантовой механики и овладениеядерной энергией. За полвека физика твердого тела по числу полученных Нобелевских премий опережает физику элементарных частиц и астрофизику вместе взятых.Среди Нобелевских лауреатов за исследования в области физики конденсированного состояния особенно много наших соотечественников: Черенков П.А., Тамм И.Е., Франк И.М. (1958 год) «Заоткрытие и объяснение эффекта Вавилова-Черенкова»; Ландау Л.Д. (1962 год) «За пионерские исследования по теории конденсированных сред, особенно жидкого гелия»; Басов Н.Г., Прохоров А.М. (1964 год) «За фундаментальные исследования в области квантовой электроники, которыепривели к созданию генераторов и усилителей нового типа - мазеров и лазеров»; Капица П.Л. (1978 год) «За открытия в области физики низких температур»; Алферов Ж.И. (2000 год) «За основополагающие работы в области информационных и коммуникативных технологий (исследования гетероструктур)»; Гинзбург В.Л., Абрикосов А.А. (2003 год) «За вклад в теорию сверхпроводимости»; К. Новосёлов, А. Гейм (2010 год) «За основополагающие эксперименты с двумерным материалом графеном».

В 2009 году группе ученых под руководством Чарлза Као была присуждена Нобелевская премия по физике «За выдающиеся достижения, касающиеся передачи световых сигналов в волокнах и развитие оптических систем передачи данных». Это открытие позволило расцвести высокоскоростному Интернету, цифровой фотографии и другим информационным технологиям.

В 1986 году Г. Бинниг и Г. Рёрер были удостоены Нобелевской премии в области физики за открытие принципа туннельной, атомно-силовой и световой сканирующей микроскопии.

В 2001 году было открыто новое агрегатное состояние материи -

конденсат Бозе-Эйнштейна, основу которого составляют охлаждённые до

3

температур, близких к абсолютному нулю, бозоны. В таком переохлаждённом состоянии большее число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях, и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне.

К ярким открытиям также можно отнести эффект гигантского магнетосопротивления (Нобелевская премия 2007 г. Альбера Ферта и Петера Грюнберга). П. Грюнберг был одним из первых, кто занялся исследованием магнитных свойств тонких плёнок. Эта область исследований изучает спиновые свойства материалов и называется спинтроникой [1-3]. На эту предметную область возлагают большие надежды, возможным станет массовое использование твердотельных аккумуляторов, принципиально новых спиновых транзисторов, новых устройств логики и спиновой памяти [4]. За открытием гигантского магнитосопротивления последовало открытие других схожих эффектов и бурное развитие всей области знания. Оптимизировав схему напыления, исследователи придумали «спиновый вентиль» - именно он и используется сейчас в головках жестких дисков. При замене немагнитного металла изолятором появился эффект туннельного магнитосопротивления, на основе которого сейчас создают энергонезависимую магниторезистивную память (MRAM - Magnetoresistive Random Access Memory). А в 1994 году в манганите лантана был открыт новый,гораздо более сильный эффект - колоссальное магнитосопротивление, причина которого пока не выяснена до конца, но сенсоры на основе которого, уже запатентованы.

В последнее время внимание исследователей привлекают калорические эффекты различной физической природы в твердых телах. Электро-, магнито- и барокалорические эффекты в твердых телах могут быть реализованы двумя способами при изменении внешнего поля соответствующей физической природы. Адиабатическое изменение поля приводит к изменению температуры AT, известное как интенсивный калорический эффект. Обратимое изменение энтропии AS в результате

4

изменения поля при постоянной температуре, имеющее противоположный знак, по сравнению с АТ, связано с экстенсивным калорическим эффектом.

На рис.1 представлена взаимосвязь между тепловыми, механическими и магнитными свойствами мультиферроиков, выражающаяся в калорическом отклике системы [5].

Рисунок. 1. Схема связи между тепловыми, механическими и магнитными свойствами мультиферроиков [5] (Т - температура; £ -энтропия; о - напряжения; 8 - деформация; Н -магнитное поле; М - намагниченность).

Гигантский калорический отклик, обнаруженный в некоторых ферромагнетиках [6] и сегнетоэлектриках [7], стимулировал фундаментальные и прикладные работы в области магнитоэлектрического охлаждения.

Электрокалорический эффект (ЭКЭ) впервые экспериментально наблюдался И.В. Курчатовым и П.П. Кобеко в 1930 году при исследовании ККаС4Н406ЧН20 [8] - сегнетоэлектрика (кристаллического диэлектрика), обладающего в определенном интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, которая возникает в кристаллах в результате фазового перехода и существенно изменяется под влиянием внешних воздействий.

ЭКЭ представляет собой общее свойство диэлектриков изменять температуру под воздействием внешнего электрического поля Е в адиабатных условиях (или энтропию в изотермических условиях). Результаты исследования работ ЭКЭ представлен в ряде работ [9-12].

Для сегнетоэлектриков ЭКЭ максимален вблизи температуры фазового перехода.Такв работе [13] показано, что NH4HSO4, будучи параэлектриком при комнатной температуре, претерпевает фазовый переход второго рода в сегнетоэлектрическое состояние в районе Т\= 271 К. Этот кристалл является одноосным сегнетоэлектриком, то есть спонтанная поляризация ниже температуры Т возникает в нем только вдоль одной кристаллографической оси.

Явление изменения энтропии термодинамической системы при постоянной температуре (или температуры в адиабатных условиях) под влиянием гидростатического или одноосного давления называется барокалорическим (БКЭ) или пьезокалорическим (ПКЭ) эффектами соответственно. Энтропия твердого тела представляет собой сумму энтропий различных подсистем - решеточной SL, электронной Se, магнитной SM, поляризационной Sel, а также энтропии упорядочения San, связанной с фазовыми переходами. Все перечисленные виды энтропии в той или иной степени зависят от внешнего давления и их изменения могут вносить вклад в калорические эффекты.

К одним из первых исследований БКЭ, связанного с модификацией под давлением спектра решеточных колебаний и соответственно энтропии SL, относятся эксперименты по непосредственному измерению интенсивного БКЭ в NaCl, который составил ATad ~ 1 K при комнатной температуре и давлении 2 ГПа [14].

Открытый в XIX веке БКЭ до 1998 года в твердых телах почти неисследовался, пока не был предложен способадиабатного охлаждения соединений, содержащих редкоземельные ионы, в окрестности индуцированного внешним давлением структурного фазового перехода [15].

6

В работе, выполненной Мюллером на твердых растворах Рг1-хЬахМ03, показано, в силу того, что в этих кристаллах, имеющих перовскитоподобную структуру, реализуются переходы типа смещения с небольшим изменением энтропии, то и величины БКЭ были весьма незначительными. Очевидно, что чем больше степень разупорядочения структурных элементов в исходной высокотемпературной фазе материала, тем больше вероятность при понижении температуры реализации в нем фазового перехода типа порядок-беспорядок, в окрестностях температуры которого возможно осуществление значительного БКЭ.

БКЭ был исследован также и в материалах с другими физическими механизмами изменения энтропии при воздействии давления [16-21].

Перспективными для получения достойных внимания параметров БКЭ могут оказаться оксифториды с общей формулой Л2ЛлМР6-хОх, имеющие кубическую структуру типа эльпасолита-криолита (пр. гр. ЕшЗш, Z = 4. А, Л - атомарные катионы, величина х = 1, 2, 3 зависит от валентности центрального атома М). Благодаря возможности многообразного комбинирования содержания фтор-кислородных лигандов в анионе удается создавать самые разнообразные структурные типысоединений, а статистическое разупорядочение лигандов в кристаллической решетке позволяет реализоватьструктуры с кубической симметрией, претерпевающие фазовые переходы, связанные с различными физическими механизмами и природой [22-25].

Температура потери устойчивости кубической фазы к оксифторидах варьируется в широких пределах в зависимости от комбинации катионов. И самое главное, степень разупорядочения структурных элементов в фазе ЕшЗш некоторых оксифторидов оказывается настолько значительной, что изменения энтропии в результате фазовых переходов могут достигать величин порядка Я1п(8) и более [26].

Особый интерес представляет изучение возможностей различных калорических эффектов в одном и том же материале. Известно лишь

7

несколько исследований, посвященных БКЭ и МКЭ в одном магнитном материале [27].

В работе [28] испанские ученые показали, что сплав никеля, марганца и индия (М-Мп-1п) под действием умеренного гидростатического давления способен показывать БКЭ, сравнимый с МКЭ в лучших современных магнитокалорических материалах. По словам авторов работы, данный материал способен значительно менять свою температуру при небольших изменениях в давлении, что делает его весьма привлекательным для применения в домашних холодильных установках (бытовых холодильниках, кондиционерах и др.). Этот материал также интересен в связи с тем, что калорический эффект может быть вызван и внешним магнитным полем.

Под магнитокалорическим эффектом (МКЭ) подразумевается явление изменения температуры или энтропии пара- или ферромагнитного вещества при изменении напряженности магнитного поля Н, в котором он находится. Изменение температуры магнитного материала происходит в результате перераспределения внутренней энергии магнитного вещества между системой магнитных моментов его атомов и кристаллической решеткой. Максимальной величины МКЭ достигает в магнитоупорядоченных материалах, таких как ферромагнетики, антиферромагнетики и т.п., при температурах магнитных фазовых переходов (температурах магнитного упорядочения - Кюри, Нееля и т.д.).

Впервые МКЭ экспериментально обнаружил Е. Варбург [29]. В 1881 году на чистом железе было зарегистрировано относительное изменение температуры на 10-6 Кпри внесении его во внешнее магнитное поле с индукцией 0.05 Тл. С тех пор интерес исследователей к магнитокалорическому эффекту не убывает, а в последние годы постоянно растет [30-36].

Отметим, что за достижение сверхнизких температур с помощью магнитокалорического эффекта (0.25 К на парамагнитной соли 0ё2(Б04у8И20 в магнитном поле 0.8 Тл) в 1949 г. была присвоена

8

Нобелевская премия по химии Вильяму Фрэнсису Жиоку (William Francis Giauque).

Существует несколько основных параметров, характеризующих свойства магнитокалорических материалов: RC - хладоемкость (относительная охлаждающая мощность), ASMmax- максимальное изменение магнитной энтропии и ATad - адиабатическое изменение температуры. RC показывает пригодность материала в качестве рабочего тела для магнитных рефрижераторов и определяется из температурных зависимостей ASM как

Thot

RC = \ASM (T )dT

(1)

Tool

где, 5Т= Тко- ТС01 - полуширина пика А£М.

АБМтах и АТЛп связаны с намагниченностью М, напряженностью магнитного поля Н, теплоемкостью при постоянном давлении Ср, и абсолютной температурой Т одним из основных соотношений Максвелла [37]:

ÖS

m

ÖH

Jt ,p

ÖM ÖT

J p ,h

h ( дМл

AS m (T, H ) = ASm (T, H ) - AS M (T ,0) = \(

dH,

(2)

(3)

0 V дТ ; РД

то есть изменение магнитной энтропии в поле Н будет равно разности энтропий в поле £(Т,Н) и без поля £(Т,0).

С другой стороны, поскольку

то бесконечно малое

адиабатическое повышение температуры для обратимого адиабатно-изобарического процесса равно:

dT

T

AC

ÖM

r)T

p,h V öt jp,h

dH, где ACD„ = T Ö(ASm1

p ,h

ÖT

(4)

Таким образом, магнитокалорический эффект прямо пропорционален абсолютной температуре, производной намагниченности по температуре при

постоянном поле и величине изменения магнитного поля, а также обратно пропорционален теплоемкости. После интегрирования уравнения (4), получим величину МКЭ в следующем виде:

Очевидно, что материалы, перспективные для реализации значительных ЭКЭ и МКЭ, следует искать среди диэлектриков и магнетиков соответственно. Величины калорических эффектов пропорциональны температурным производным от объема, поляризации и намагниченности, которые велики в области фазовых переходов.

Что касается МКЭ, то классическим материалом является редкоземельный металл Оё с точкой Кюри Тс= 293-294 К (в зависимости от чистоты металла) с магнитным фазовым переходом второго рода (ферромагнетик-парамагнетик). Однако с момента открытия гигантского МКЭ в 1997 году [38] начался поиск новых материалов с характеристиками, сравнимыми или превышающими характеристики Оё.

Основные направления поиска новых материалов связаны с увеличением величины АБМ и расширением диапазона температур, в котором наблюдается магнитокалорический эффект. По этой причине магнитные материалы с узким пиком на кривой АБм(Т), как правило, не являются оптимальными магнитными хладагентами.

Дополнительные требования к материалам с МКЭ можно сформулировать в следующем виде:

• наличие минимальных магнитного и теплового гистерезисов, обеспечивающих высокую рабочую частоту и, следовательно, большую мощность охлаждения;

• высокую теплопроводность, повышающую эффективность регенератора;

• большое электрическое сопротивление, минимизирующее вихревые токи;

• хорошие механические свойства, упрощающие процесс изготовления;

(5)

• низкая стоимость материала, необходимая для коммерческой жизнеспособности.

Одним из возможных способов получения новых материалов с МКЭ является легирование Оё другими химическими элементами. Обычно легирование приводит к снижению температуры Кюри. Такое явление наблюдалось в случае легирования другими редкоземельными элементами, такими как тербий, диспрозий, гольмий или иттербий [6, 39], а также в случае легирования переходными металлами [40-44]. Судя по литературе, всего несколько работ были посвящены твердым растворам гадолиния с не металлами, такими как бор и углерод [45-46].

Что касается других систем с большими значениями МКЭ, то следует выделить работы по изучению двойных и тройных интерметаллических соединений, сплавов ЯМ2 (где М = А1, Со и М),Я5(Б^ хОех)4 сплавов Гейслера, лантанидов ) и их гидридов, манганитов Я М МпО и др.

13 -X X 1 —X X 3

Основные характеристики различных систем приведены в Таблице 1 и на рис. 2 и рис. 3.

Таблица 1. Изменение энтропии Б и адиабатическое изменение температуры АТАопри температуре перехода Т при различных значениях приложенного поляА# для материалов, в которыхнаблюдается гигантский МКЭ. Для сравнения приведены параметры для Оё при

комнатной температуре.

Материал Тс, К ЦоДН, Тл Дж/(кг К) АТлп, К Источник

Оё 294 2/5 -5/-9.8 5.7/11.5 [38, 47]

БеМ ~316 2.1 11.71 -8.4 [48]

КМ2 фазы Лавеса

ТЬСо2 236 2/5 -26/-48 1.9/3.6 [49]

БуСо2 142 2/5 -101/-128 4.5/6.3 [49]

Н0С02 83 2/5 -112/-203 4.0/8.8 [49]

ЕгС02 37 2/5 -300/-331 3.0/7.4 [49]

Бинарные интерметаллические соединения

Ш2Бе17 325 2/5 -25/-46 1.9/4.0 [50]

ОётРёз 323 2/5 -22/-57 3.0/8.5 [51]

Оё4Б1з 332 2/5 -15/-27 2.2/4.2 [52]

Оё48Ьз 265 2/5 -29/-55 3.2/6.4 [52]

Оё21п 194 2/5 -18.5/-37 2.0/4.4 [53]

Тройные интерметаллические соединения

ОёСоЛ1 100 2/5 -37/-79 - [54]

ТЬСоА1 70 2/5 -41/-80 - [54]

БуСоЛ1 37 2/5 -70/-125 - [54]

ОёРё281 17 2/5 -42/-142 3.2/8.6 [55]

НоСоЛ1 10 2/5 -100/-171 - [54]

^5(SixGel-x)4

Оё5(81хОе1.х)4 х = 0.5 х = 0.25 276 ~136 2/5 5 -14/-18.5 -68 7.4/15.2 12 [38] [56-57]

ТЬ5(81хОе1_х)4 х = 0.5 ~110 5 -21.8 [58]

Бу5(81хОе1.х)4 х = 0.75 ~65 5 -34 [59]

Лантаниды и его гидриды

Ьа(Еех8п.х)1з х = 0.877 х = 0.880 х = 0.890 х = 0.900 208 195 188 184 2/5 2/5 2/5 2/5 -14.3/-19.4 -20/-23 -24/-26 -28/-30 6.5/8.6 7.5/10.7 8.1/12.1 [60] [61, 62] [61, 62] [61, 62]

^^0.88810.12)13^.0 274 2 -19/-23 6.2/11.1 [61, 62]

Ьа(Ге0.89810.11)13Н1.3 291 2 -24/-28 6.9/12.8 [61, 62]

Ьа(Бец.2Со0.7811.1) 274 2/5 -12/-20.3 - [63]

Соединения на основе MnAs

Мп(Л8х8Ь1.х) х = 1 х = 0.1 х = 0.25 318 283 230 2/5 2/5 2/5 -31/-32 -24/-30 -18/-23 4.7/13 5.5/10 [64] [64] [65]

МпБеР0.45Л80.55 ~300 2/5 -14.5/-18 - [39]

Mn-содержащие интерметаллические соединения

Mn1.82V0.188b 242 2/5 -/-39 - [66]

МП1.95СГ0.058Ь 198 2/5 -41/-49 - [67]

БуМп2Ое2 40 2/5 -85/-108 5.2/7.2 [68]

Манганиты

Ьа08Са02Мп03 230 1.5 -5.5 <2.5 [69, 72]

Ьа06Са04Мп0з 263 3 -5.0 <2.4 [70, 72]

Ьа0.848г0.16Мп0э 243.5 2.5/5/8 -3.8/-5.5/-7.9 -/-/<4.1 [71, 72]

Сплавы Гейслера

К154.8МП20.2Оа25.0 351 1.8 -121 - [73]

М54.8МП20.2Оа25.0 340 2.6 - 1.2 [74]

Рисунок 2. Зависимость изменения энтропии в поле 5 Тл для соединений ЯСо2, ^А12, Оё^^Ое^, Мп(А8Ьх8Ьх), МпЕе(^хА^) и Ьа(Бе13_х81х) от температуры Кюри ТС. Условные обозначения: 1 - ЕгА12, 2 - (Бу0 7Ег0 3)А12, 3 - БуА12, 4 - ТЬА12, 5 -(ТЬ04Оё06)А12, 6 - ОёА12, 7 - Ег(Со0 85810 15)2, 8 - ТЬСо2, 9 - Оё4Б13, 10 - Оё4(Б12258Ь075), 11 - ОёДБ^ 58Ь 5), 12 - Оё4(Б10758Ь225), 13 - Оё48Ь3, 14 - ЕгСо2, 15 - ИоСо2, 16 -БуСо2, 17 - Оё, 18 - Оё58123Ое17, 19 - Оё5813Ое, 20 - Оё5814, 21 - Оё58105Ое35, 22 -Оё58Юе3, 23 - Оё58112Ое28, 24 - Оё58113Ое27, 25 - 5Ое, 26 - Оё58116Ое24, 27 -

вОе22, 28 - Оё^^ 95Ое205, 29 - Оё^^ 98Ое202, 30 - Оё581202Ое198, 31 - Оё5812 1Ое1 9, 32 - ИоСоА1, 33 - БуСоА1, 34 - ТЬСоА1, 35 - ОёСоА1, 36 - МпАб, 37 - МпБеР0 45Ав0 55, 38 - ТЬК 39 - ИоК 40 - ТЬ5812Ое2, 41 - Бу8ЦОе, 42 - Ьа(Е^ 78^ 3), 43 - Ьа(Ееп 58^ 5)И18, 44 - ЬамСа1-6Мп207, 45- Оё58п4 [75].

Рисунок 3. Зависимость адиабатического изменения температуры в поле 5 Тл для Gd5(Si1_xGex)4, La(Fe1з_xSix)H и других соединений от температуры Кюри ТС. Условные обозначения: 1 - Gd5 00Si400, 2 - Gd5Siз50Ge050, 3 - Gd5Siз00Ge100, 4 - Gd5Si250Ge150, 5 -

^5^2.09^1.91, 6 - Gd5Si2.00Ge2.00, 7 - Gd5Si1.98Ge2.02, 8 - ^5^1.80^2.20, 9 - Gd5Si1.72Ge2.28, 10 - Gd5Si1.50Ge2.50, 11 - ^5^1.00^3.00, 12 - ^5^0.90^3.10, 13 - ^ 14 - La(Fe11.70Si1.30), 15 -La(Fel1.57Si1.43), 16 - La(Fel1.44Si1.56), 17 - La(Fel1.44Si1.56)H0.5, 18 - ^(^11.44^1.56)Н1.0, 19 -

La(Fe11 ^ооМл, 20 - La(Fe1L57SiMз)HLз, 21 - La(Fe1156)Н 5, 22 - БгСо2, 23 - НоСо2, 24 - БуСо2, 25 - ТЬСо2, 26 - 27 - Ш4(Ш2.2^Ь075), 28 - Ш^Ч^ЬД 29 -

Ш4(Б^^Ь2.25), 30 - Ш^Ь3, 31 - БгЛ12, 32 - МиЛб [75].

Одним из основных применений калорических эффектов является охлаждение. Модель охлаждающего устройства, работающего на электрокалорическом эффекте, была предложена в [76], в которойв качестве твердотельного хладагента использовалась сегнетоэлектрическая керамика состава PЬSc0.5Tao.5O3, в которой электрическое поле индуцирует фазовый переход в сегнетоэлектрическое состояние в районе комнатной температуры. Как следует из данных [76], при использовании электрического поля,

изменяющегося в интервале 0-15 кВ/см, и гелия под давлением 1 МПа в качестве теплообменного газа, удалось достичь существенной величины интенсивного калорического эффекта ~ 1 К в интервале температур ~ 2.5 К. Мощность охлаждения при этом была незначительная и составляла 10 мВт.

Начало истории магнитного охлаждения можно отнести к работам Коллинза и Циммермана [77], Хеера и др. [78], которые разработали и испытали магнитные холодильники, работающиена периодическом намагничивании и размагничивании квасцов аммония железа в области криогенных температур. Последнее устройство при рабочей температуре 0.2 К отводит от охлаждаемого резервуара 123 эрг/с с рабочейчастотой 1/120 Гц.

В соответствии с теоретическими оценками эффективность магнитного регенеративного холодильного цикла на основе Gd в температурном диапазоне от 4.5 до 300 К может составлять от 38 до 60 % эффективности цикла Карно (около 52 % в интервале температур от 20 до 150 К, и около 85% в интервале от 150 до 300 К). При этом на всех этапах цикла условия теплопередачи будут наиболее совершенными из известных [79-80].

Браун [81] продемонстрировал регенеративный магнитный холодильник, действующий уже вблизи комнатной температуры с рабочим интервалом температур в 50 К. Мощность холодильника и его эффективность и в этом случае были низкими, поскольку температурный градиент необходимо было поддерживать путем перемешивания теплоотводящей жидкости (80% воды и 20% этилового спирта). В качестве рабочего тела (магнитокалорического материала) использовался Gd, а поле менялось в пределах от 0 до 7 Тл.

Позднее для магнитных холодильников, работающих при комнатной температуре, для достижения большего температурного диапазона был предложен активный магнитный регенеративный цикл (AMR) [82], развитый Баркли [83-84], а затем был воплощен в жизнь в различных магнитных холодильникахпри различных рабочих температурах [85-96].

В AMR цикле используется пористый слой магнитного материала и в качестве рабочего материала, который производит охлаждение, и в качестве теплового регенератора для передачи тепла жидкости [75]. В работах Ричарда и др. [97] сообщается, что многослойные AMR регенераторы работают в большем температурном диапазоне и выдают большую мощность охлаждения, по сравнению с регенератором из одного материала.

Проектирование эффективных магнитокалорических устройств требует создание материалов с МКЭ, обеспечивающих также быструю передачу тепла теплоносителю. Такие параметры могут быть достигнуты в случае хорошей теплопроводности в сочетании с принудительной конвекцией теплоносителя. Конвекция является медленным процессом, приводящим к образованию турбулентности в гидродинамической системе, что, в свою очередь, создает дополнительное гидродинамическое сопротивление току теплоносителя внутри системы. Данный факт отмечен в работе Брауна [81], который использовал пластины Gd толщиной 1 мм. Более поздняя оценка была произведена в работе [98], в которой показано, что оптимальная толщина магнитокалорического материала определяется соотношением

d t « 7(-^-)1/4, (6)

r'opt PrCrPfCf ATJ 9 K )

где n - вязкость жидкости, Cf - теплоемкость жидкости, pf - плотность жидкости, l - длина МКЭ пластины, AT - разность температур, kr -теплопроводность, pr- плотность материала, Cr - теплоемкость материала.

Максимальная разница давлений в системе может быть оценена следующим выражением:

APmx = qvPfCf AT, (7)

где qv ~ 0.1 - коэффициент, показывающий верхнюю границу потери тепла из-за вязкости, т.е. не более 10 % от передаваемого тепла рассеивается из-за вязкого трения.

Максимальная частота работы охлаждающего устройства может быть оценена из следующего выражения:

0.01

f =

J max

PfCf

к AT

(8)

Л

l \

Из оценки, проведенной для теплообменника на основе Gd, для параметров pr = 7.9-103 кг/м3, р= 1103 кг/м3, Cr= 2,4402 Дж/(кгК), Cf = 4,2403 Дж/(кгК), kr = 10.5 Вт/(м-К), п = 1 • 10-3 Пас, l = 1 см, AT = 2.4 К (в поле 1 Тл) [98], следует, что оптимальные параметры работы магнитного охлаждающего устройства будут равны:

APmax « 1-106 Па

dropt « 1-104 м . (9)

fmax « 2-102 ГЦ

Таким образом, для обеспечения оптимальных рабочих параметров охлаждающего устройства, характерная толщина пластин из Gd (да и большинства других металлических сплавов с МКЭ) должна быть порядка 100 мкм. На сегодняшний день существует несколько методов получения такого рода материалов. Первым способом является кристаллизация из аморфного состояния или спинингование - способ получения аморфных металлических сплавов в виде тонких лент путем сверхбыстрого (со скоростью > 106 K/сек) охлаждения расплава наповерхностивращающегося холодного диска или барабана, изготовленного из меди. Вторым методом является пластическая деформация, приводящая к получению материалов с различной геометрической формой (ленты, проволока, хлопья, зерна и т.п.) заданной толщины.

Отметим, что получение тонких пластин (менее 500 мкм), например, шлифовкой заготовки, приводит к разрушению материала по границам кристаллических зерен. Полученные пластины чрезвычайно хрупки и не могут применяться на практике.

Метод быстрой закалки - распространенный метод получения непрерывных лент мягких магнитных материалов [99]. Структура и свойства сплава, получаемого в результате спинингования, зависят от его состава, скорости закалки, условий инжекции и разницы температур в тигле и на поверхности барабана [100-103].

В зависимости от условий закалки из жидкого состояния можно выделить три типа наноструктур: полная кристаллизация расплава с образованием однофазной или многофазной системы; обычная поликристаллическая структура с крупными кристаллитами и с нанокристаллами; аморфная фаза, из которой при последующем термическом отжиге формируется структура, состоящая из нанокристаллов (около 10-20 нм и менее).

В работе [104] исследовались быстрозакаленные ленты Gd с толщиной 0.6 мм и шириной 20 мм, отожженные при 750 °С. Ленты имеют одинаковую ГПУ структуру. Для отожжённой ленты Gd намагниченность в области температуры Кюри падает с ростом температуры более резко, по сравнению с исходной лентой.

Следует отметить, что эффект размагничивания играет важную роль при магнитных измерениях ленты. При приложении поля в плоскости ленты намагничивание происходит легче, чем при приложении поля перпендикулярного плоскости ленты. Кривые намагничивания показывают меньшую анизотропию, по сравнению с исходным поликристаллическим Gd.

Размеры зерен в лентах Gd имеют примерно нанометровый масштаб. Значение А5Ми АТ^для ленты увеличивается после термической обработки. Максимальное значение АБм, наблюдаемое на лентах, немного меньше, чем у исходного Gd, однако наблюдается размытие пика кривых АБм и АТ^.

Оптимальный рабочий температурный диапазон отожженной ленты несколько шире, чем для исходного Gd. При изменении магнитного поля от 0 до 0.7 Тл хладоемкость составляет 50 и 59.9 Дж/кг для исходного Gd и отожженной ленты соответственно.

Известно, что после термической обработки внутренние напряжения закаленных лент Оё снижаются и повышается степень ближнего порядка локального атомного расположения [105]. Поэтому намагниченность отожженной ленты Оё увеличивается и имеет почти такую же температурную зависимость, как и для исходного Оё.

В работе [106] изучалось влияние быстрой закалки [107] на магнитотепловые свойства и размер кристаллитов в Оё [108-109]. Результаты исследования показывают, что при быстрой закалке формируются зерна с линейным размером до 250 нм, причем преимущественная ориентация зерен отсутствует. На основе статистического анализа изображений разных участков поверхности определен средний размер зерен Оё, который составляет 105 нм (Параметры решетки Оё а = 0.3634 нм и с = 0.5782 нм,

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ульянов Максим Николаевич, 2016 год

Литература

1. Ono K. Ferromagnetic single electron spin transistor / Ono K., Shimada H., Ootuka Y. // Solid State El. - 1998. - V.42. - PP.7-8.

2. Zutic I. Spintronics: Taming spin currents / Igor Zutic, Hanan Dery // Nature Materials. - 2011. - V.10. - PP.647-648.

3. Kusrayev Yu.G. Spin phenomena in semiconductors: physics and applications // Phys. Usp. - 2010. - V.53. - PP.725-738.

4. Maekawa, S. Concepts in Spin Electronics. Series on Semiconductor Science and Technology, 13 / S. Maekawa. - United Kingdom: Oxford University Press, 2006.

5. Kohl, M. Magnetic Shape Memory Microactuators / M. Kohl, M. Gueltig, V. Pinneker, R. Yin, F. Wendler, B. Krevet // Micromachines. - 2014. - V.5. -PP.1135-1160.

6. Tishin, A.M. The Magnetocaloric Effect and Its Applications / A.M. Tishin, Y.I. Spichkin. - United Kingdom: Bristol Institute of Physics, 2003.

7. Birks, E. High electrocaloric effect in ferroelectrics / E. Birks, M. Dunce, A. Sternberg // Ferroelectrics. - 2010. - V.400. - PP.336-343.

8. Kobeko, P. Dielektrische Eigenschaften der Seignettesalzkristalle / P. Kobeko, J. Kurtschatov // Zeitschr. fur Physik. - 1930. - V.66. - PP.192-205.

9. Mischenko, A.S. Giant electrocaloric effect in thin-film PbZr0.95Ti0.05O3 / A.S. Mischenko, Q. Zhang, J.F. Scott, R.W. Whatmore, N.D. Mathur // Science. -2006. - V.311. - PP. 1270-1271.

10. Neese, B. Large electrocaloric effect in ferroelectric polymers near room temperature / B. Neese, B. Chu, S.Lu, Y. Wang, E. Furman, Q.M. Zhang // Science. - 2008. - V.321. - PP.821-823.

11. Bonnot, E. Elastocaloric effect associated with the martensitic transition in shape-memory alloys / E. Bonnot, R. Romero, L. Mañosa, E. Vives, A. Planes // Phys. Rev. Lett. - 2008. - V.100. - P. 125901.

12. Струков, Б.А. Электрокалорический эффект в монокристалле триглицинсульфата / Б.А. Струков // Кристаллография. - 1966. - V.11. -CC.892-895.

13. Флеров, И.Н. Электрокалорический эффект и аномальная проводимость сегнетоэлектрика NH4HSO4 / И.Н. Флеров, Е.А. Михалева // ФТТ. - 2008. - V.50. - №3. - CC.461-466.

14. Джавадов, Л.Н. / Л.Н. Джавадов, Ю.И. Кротов // ПТЭ. - 1985. - V.3. -CC.168.

15. Müller, K.A. Cooling by adiabatic pressure application in Pr1-xLaxNiO3 / K.A. Müller, F. Fauth, S. Fisher, M. Koch, A. Furrer, Ph. Lacorre // Appl. Phys. Lett. - 1998. - V.73. - P.1056.

16. Strassle, Th. Barocaloric effect: The use of pressure for magnetic cooling inCe3Pd20Ge6 / Th. Strassle, A. Furrer, A. Donni, T. Komatsubara // J. Appl. Phys. - 2002. - V.91. - P.8543.

17. Strassle, Th. Magnetic cooling by the application of external pressure in rare-earth compounds / Th. Strassle, A. Furrer, Z. Hossain, Ch. Geibel // Phys. Rev. B. - 2003. - V.67. - P.054407.

18. de Medeiros, L.G. Barocaloric and magnetocaloric effects in La(Fe0.89Si0.11)13 / L.G. de Medeiros, N.A. de Oliveira, A. Troper // J. Appl. Phys. - 2008. - V.103. - P.113909-1-113909-5.

19. Горев, М.В. Барокалорический эффект в области структурного фазового перехода в оксифториде Rb2KTiOF5 / М.В. Горев, И.Н. Флёров, Е.В. Богданов, В.Н. Воронов, Н.М. Лапташ // ФТТ. - 2010. - V.52. - №2. -CC.351-357.

20. Леонидова, Г.Г. Эффект гидростатического давления на температуру фазового перехода в триглицинсульфате / Г.Г. Леонидова, И.Н. Поландов, И.П. Голентовская // ФТТ. - 1962. - V.4. - CC.3337-3340.

21. Mañosa, L. Effects of hydrostatic pressure on the magnetism and martensitic transition of Ni-Mn-In magnetic superelastic alloys / L. Manosa, X. Moya, A.

Planes, O. Gutfleisch, J. Lyubina, M. Barrio, J.-L. Tamarit, S. Aksoy, T. Krenke, M. Acet // Appl. Phys. Lett. - 2008. - V.92. - P.012515.

22. Peraudeau, G. Study of phase transitions in A3MO3F3 compounds (A = K, Rb, Cs; M = Mo, W) / G. Peraudeau, J. Ravez, P. Hagenmuller, H. Arend // Solid State Commun. - 1978. - V.27. - P.591.

23. Couzi, M. Raman scattering in ferroelectric materials with composition A2BMO3F3 (A, B = K, Rb, Cs for rA+ > rB+ and M = Mo, W) / M. Couzi, V. Rodriguez, J.P. Chaminade, M. Fouad, J. Ravez // Ferroelectrics. - 1988. -V.80. - PP.109-112.

24. Couzi, M. Raman scattering and group theoretical study of the paraelectric-ferroelectric phase transition in the chiolite-type cystal Na5W3O9F5 / M. Couzi, P. Rocquet, J.P. Chaminade, J. Ravez // Ferroelectrics. - 1988. - V.80. -PP.113-116.

25. Fokina, V.D. Effect of Cationic Substitution on Ferroelectric and Ferroelastic Phase Transitions in Oxyfluorides A2A'WO3F3 (A, A': K, NH4, Cs) / V.D. Fokina, I.N. Flerov, M.V. Gorev, M.S. Molokeev, A.D. Vasiliev, N.M. Laptahs // Ferroelectrics. - 2007. - V.347. - PP.60-64.

26. Flerov, I.N. Phase transitions in perovskite-like oxyfluorides (NH4)3WO3F3 and (NH4)3TiOF5 / I.N. Flerov, V.D. Fokina, A.F. Bovina, N.M. Laptash // Solid State Sci. - 2004. - V.6. - PP.367-370.

27. Бондарев, B.C. Электрокалорический и барокалорический эффекты в некоторых сегнетоэлектрических гидросульфатах и триглицинсульфате / B.C. Бондарев, A.R Bтюрин, A.C. ^ылов, Е.М. ^лесникова // Bестник ^бирскою государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2012. - V.5(45). - CC.152-155.

28. Mañosa, L. Giant solid-state barocaloric effect in the Ni-Mn-In magnetic shape-memory alloy / L. Mañosa, D. González-Alonso, A. Planes, E. Bonnot, M. Barrio, J.-L. Tamarit, S. Aksoy, M. Acet // Nature Materials. - 2010. - V.9. - PP.478-481.

29. Warburg, E. Magnetische Untersuchungen / E. Warburg // Ann. Phys. -1881. - V.249. - PP.141-164.

30. Krenke, T. Inverse magnetocaloric effect in ferromagnetic Ni-Mn-Sn alloys // T. Krenke, E. Duman, M. Acet, E.F. Wassermann, X. Moya, L. Mañosa, A. Planes // Nature Mater. - 2005. - V.4. - PP.450-454.

31. Morellon, L. Pressure enhancement of the giant magnetocaloric effect in Tb5Si2Ge2 / L. Morellon, Z. Arnold, C. Magen, C. Ritter, O. Prokhnenko, Y. Skorokhod, P.A. Algarabel, M.R. Ibarra, J. Kamarad // Phys. Rev. Lett. - 2004.

- V.93. - P.137201.

32. Planes, A. Magnetocaloric effect and its relation to shape-memory properties in ferromagnetic Heusler alloys / A. Planes, L. Mañosa, M. Acet // Phys. Condens. Matter. - 2009. - V.21. - P.233201.

33. Krenke, T. Magnetic superelasticity and inverse magnetocaloric effect in Ni-Mn-In / T. Krenke, E. Duman, M. Acet, E.F. Wassermann, X. Moya, L. Mañosa, A. Planes, E. Suard, B. Ouladdiaf // Phys. Rev. B. - 2007. - V.75. -P.104414.

34. Kainuma, R. Magnetic-field-induced shape recovery by reverse phase transformation / R. Kainuma, Y. Imano, W. Ito, Y. Sutou, H. Morito, S. Okamoto, O. Kitakami, K. Oikawa, A. Fujita, T. Kanomata, K. Ishida // Nature.

- 2006. - V.439. - PP.957-960.

35. Sharma, V.K. Large magnetoresistance in Ni50Mn34In16 alloy / V.K. Sharma, M.K. Chattopadhyat, K.H.B. Shaeb, A. Chouhan, S.B. Roy // Appl. Phys. Lett. -2006. - V.89. - P.222509.

36. Mañosa, L. Comment on «The magnetocaloric effect of LaFe116Si14, Lao.8Nd02Fe11.5Si15 and Ni43Mn46Sn11 compounds in the vicinity of the firstorder phase transition» / L. Mañosa, A. Planes, X. Moya // Adv. Mater. - 2009.

- V.21. - PP.3725-3726.

37. Morrish, A.H. The Physical Principles of Magnetism / A.H. Morrish. -Wiley, New York, 1965 (Chapter 3).

38. Pecharsky, V.K. Giant magnetocaloric effect in Gd5(Si2Ge2) / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.78. - PP.44944497.

39. Tegus, O. Transition-metal-based magnetic refrigerants for room-temperature applications / O. Tegus, E. Bruck, K.H.J. Buschow, F.R. de Boer // Nature. - 2002. - V.415. - PP.150-152.

40. Fuerst, C.D. Magnetic and magnetocaloric properties of melt-spun GdxAg100-* alloys / C.D. Fuerst, J.F. Herbst, R.K. Mishra, R.D. McMichael // J. Appl. Phys. - 1994. - V.76. - P.6301.

41. Pecharsky, V.K. Magnetocaloric properties of Gd3Al2 / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr., S.Yu. Dan'kov, A.M. Tishin // in: R.G. Ross Jr. (Ed.), Cryocoolers. - 1999. - V.10 (New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers). - PP.639-645.

42. Feng, Z. Study on magnetocaloric effects of Gd1-XVX alloys / Z. Feng, W. Wu, H. Zhao, Y. Gangfu // Rare Metal Mater. Eng. - 2009. - V.38. - PP.13781381.

43. Kito, S. Study of Gd-Y Alloys for Use in Cycle of Active Magnetic Regeneration / S. Kito, H. Nakagome, T. Kobayashi, A.T. Saito, H. Tsuji // in: S.D. Miller, R.G. Ross Jr. (Eds.), Cryocoolers. - 2007. - V.14 (International Cryocoolers Conference Inc. Boulder, CO). - PP.549-553.

44. Wang, D. The Magnetic Entropy Changes in Gd1-xCux Alloys / D. Wang, Z. Han, W. Zou, S. Huang, Z. Su, Y. Du // Jpn. J. Appl. Phys. - 2004. - V.43. -P.7464.

45. Wang, D. The magnetic entropy changes in Gd1-XBX alloys / D. Wang, S. Huang, Z. Han, Z. Su, Y. Wang, Y. Du // Solid State Comm. - 2004. - V.131. -PP.97-99.

46. Wang, D. The magnetic entropy changes in Gd1-XCX alloys / D. Wang, Z. Su, S. Huang, Z. Han, W. Zou, Y. Du // J. Alloys Comp. - 2005. - V.387. - PP.6-8.

47. Dan'kov, S.Y. Magnetic phase transitions and the magnetothermal properties of gadolinium / S.Y. Dan'kov, A.M. Tishin, V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // Phys. Rev. B. - 1998. - V.57. - P.3478.

48. Annaorazov, M. P. Anomalously high entropy change in FeRh alloy / M.P. Annaorazov, S.A. Nikitin, A.L. Tyurin, K.A. Asatryan A.K. Dovletov // J. Appl. Phys. - 1996. - V.79. - PP.1689-1695.

49. Duc, N.H. Magnetocaloric effects in RCo2 compounds / N.H. Duc, D.T. Kim Anh // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2002. - V.242-245. -PP.873-875.

50. Dan'kov, S.Yu. Magnetocaloric Effect in GdAl2 and Nd2Fe17 / S.Yu. Dan'kov, V.V. Ivtchenko, A.M. Tishin, K.A. Gschneidner Jr., V.K. Pecharsky // Adv. Cryog. Engin. - 2000. - V.46. - PP.397-404.

51. Canepa, F. Magnetocaloric effect in the intermetallic compound Gd7Pd3 / F. Canepa, M. Napoletano, S. Cirafici // Intermetallics. - 2002. - V.10. - PP.731734.

52. Niu, X.J. Crystallography, magnetic properties and magnetocaloric effect in Gd4(BixSb1-x)3 alloys / X.J. Niu, K.A. Gschneidner Jr., A.O. Pecharsky, V.K. Pecharsky // J. Magn. Magn. Mater. - 2001. - V.234. - PP.193-206.

53. Ilyn, M.I. Magnetothermal Properties of Polycrystalline Gd2In / M.I. Ilyn, A.M. Tishin, K.A. Gschneidner Jr., V.K. Pecharsky, A.O. Pecharsky // in: R.G. Ross Jr. (Ed.), Cryocoolers. - 2001. - V.11 (New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers). - PP.457-464.

54. Zhang, X.X. Magnetic entropy change in RCoAl (R = Gd, Tb, Dy, and Ho) compounds: candidate materials for providing magnetic refrigeration in the temperature range 10 K to 100 K / X.X. Zhang, F.W. Wang, G.H. Wen // J. Phys.: Condens. Matter. - 2001. - V.13. - L.747.

55. Rawat, R. Magnetocaloric and magnetoresistance studies of GdPd2Si / R. Rawat, I. Das // J. Phys.: Condens. Matter. - 2001. - V.13. - L.57.

56. Pecharsky, V.K. Tunable magnetic regenerator alloys with a giant magnetocaloric effect for magnetic refrigeration from ~20 to ~290 K / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // Appl. Phys. Lett. - 1997. - V.70. - P.3299.

57. Pecharsky, V.K. The Giant Magnetocaloric Effect in Gd5(SixGe1-x)4 Materials for Magnetic Refrigeration / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // Adv. Cryog. Eng. - 1998. - V.43. - PP.1729-1736.

58. Morellon, L. Magnetocaloric effect in Tb5(SixGe1-x)4 / L. Morellon, C. Magen, P.A. Algarabel, M.R. Ibarra, C. Ritter // Appl. Phys. Lett. - 2001. -V.79. - P.1318.

59. Ivtchenko, V.V. Magnetothermal properties of Dy5(SixGe1-x)4 alloys / V.V. Ivtchenko, V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // Adv. Cryog. Eng. - 2000. -V.46A. - PP.405-412.

60. Hu, F.X. Influence of negative lattice expansion and metamagnetic transition on magnetic entropy change in the compound LaFe114Si16 / F.X. Hu, B.G. Shen, J.R. Sun, Z.H. Cheng, G.H. Rao, X.X. Zhang // Appl. Phys. Lett. - 2001. -V.78. - PP.3675-3677.

61. Fujieda, S. Large magnetocaloric effect in La(FexSi1-x)13 itinerant-electron metamagnetic compounds / S. Fujieda, A. Fujita, K. Fukamichi // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V.81. - P.1276.

62. Fujita, A. Itinerant-electron metamagnetic transition and large magnetocaloric effects in La(FexSi1-x)13 compounds and their hydrides / A. Fujita, S. Fujieda, Y. Hasegawa, K. Fukamichi, Phys. Rev. B. - 2003. - V.67. -P.104416.

63. Hu, F.X. Very large magnetic entropy change near room temperature in LaFen.2Co0.7Siu / F.X. Hu, B.G. Shen, J.R. Sun, G.J. Wang, Z.H. Cheng // Appl. Phys. Lett. - 2002. - V.80. - P.826.

64. Wada, H. Giant magnetocaloric effect of MnAs1-xSbx / H. Wada, Y. Tanabe // Appl. Phys. Lett. - 2001. - V.79. - P.3302.

65. Wada, H. Giant magnetocaloric effect of MnAs1-xSb* in the vicinity of firstorder magnetic transition / H. Wada, T. Morikawa, K. Taniguchi, T. Shibata, Y. Yamada, Y. Akishige // Physica B. - 2003. - V.328. - PP. 114-116.

66. Zhang, Y.Q. Giant magnetoresistance and magnetocaloric effects of the Mn182V018Sb compound / Y.Q. Zhang, Z.D. Zhang // J. Alloys and Comp. -2004. - V.365. - PP.35-38.

67. Tegus, O. Magnetic phase transitions and magnetocaloric effects / O. Tegus, E. Brück, L. Zhang, Dagula, K.H.J. Bruschow, F.R. de Boer // Physica B. -2002. - V.319. - PP.174-192.

68. Wada, H. Magnetic phase transition and magnetocaloric effect of DyMn2Ge2 / H. Wada, Y. Tanabe, K. Hagiwara, M. Shiga // J. Magn. Magn. Mater. - 2000. - V.319. - PP.203-210.

69. Guo, Z.B. Large Magnetic Entropy Change in Perovskite-Type Manganese Oxides / Z.B. Guo, Y.W. Du, J.S. Zhu, H. Huang, W.P. Ding, D. Feng // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V.78. - P. 1142.

70. Bohigas, X. Tunable magnetocaloric effect in ceramic perovskites / X. Bohigas, J. Tejada, E. del Barco, X.X. Zhang, M. Sales // Appl. Phys. Lett. -1998. - V.73. - PP.390-392.

71. Szewczyk, A. Magnetocaloric effect in La1-xSrxMnO3 for * = 0.13 and 0.16 / A. Szewczyk, H. Szymczak, A.Wisniewski, K. Piotrowski, R. Kartaszy'nski, B. Dabrowski, S. Kole'snik, Z. Bukowski // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V.77. -P.1026.

72. Pecharsky, V.K. Some common misconceptions concerning magnetic refrigerant materials / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr. // J. Appl. Phys. -2001. - V.90. - P.4614.

73. Albertini, F. Composition dependence of magnetic and magnetothermal properties of Ni-Mn-Ga shape memory alloys / F. Albertini, F. Canepa, S. Cirafici, E.A. Franceschi, M. Napoletano, A. Paoluzi, L. Pareti, M. Solzi // J. Magn. Magn. Mater. - 2004. - V.272-276. - P.2111.

74. Aliev, A. Magnetocaloric effect and magnetization in a Ni-Mn-Ga Heusler alloy in the vicinity of magnetostructural transition / A. Aliev, A. Batdalov, S. Bosko, V. Buchelnikov, I. Dikshtein, V. Khovailo, V. Koledov, R. Levitin, V. Shavrov, T. Takagi // J. Magn. Magn. Mater. - 2004. - V.272-276. - P.2040.

75. Gschneidner Jr., K.A. Recent developments in magnetocaloric materials / K.A. Gschneidner Jr., V.K. Pecharsky, A.O. Tsokol // Rep. Prog. Phys. - 2005. - V.68. - PP.1479-1539.

76. Sinyavsky, Y.V. The optical ferroelectric ceramic as working body for electrocaloric refrigeration / Y.V. Sinyavsky, N.D. Pashkov, Y.M. Gorovoy, G. Lugansky, I. Shebanov // Ferroelectrics. - 1989. - V.90. - PP.213-217.

77. Collins, S.C. Cyclic Adiabatic Demagnetization / S.C. Collins, F.J. Zimmerman // Phys. Rev. - 1953. - V.90. - P. 991.

78. Heer, C.V. The design and operation of a magnetic refrigerator for maintaining temperatures below 1 K / C.V. Heer, C.B. Barnes, J.C. Daunt // Rev. Sci. Instr. - 1954. - V.25. - PP.1088-1099.

79. Zimm, C. Description and performance of a near-room temperature magnetic refrigerator / C. Zimm, A. Jastrab, A. Sternberg, V. Pecharsky, K. Gschneidner-Jr. // Adv. Cryog. Eng. - 1998. - V.43. - PP.1759-1766.

80. Bruck, E. Magnetocaloric refrigeration near room temperature / E. Bruck, O. Tegus, D.T.C. Thanh, K.H.J. Buschow // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2007. - V.310. - PP.2793-2799.

81. Brown, V. Magnetic heat pumping near room temperature / V. Brown // J. Appl. Phys. - 1975. - V.47. - PP.3673-3680.

82. Steyert, W.A. Stirling-cycle rotating magnetic refrigerators and heat engines for use near room temperature / W.A. Steyert // J. Appl. Phys. - 1978. - V.49. -PP.1216-1226.

83. Barclay, J.A. Active magnetic regenerator / J.A. Barclay, W.A. Steyert // U.S. Patent No. 4.332.135 June 1, 1982.

84. Barclay, J.A. Wheel-type magnetic refrigerator / J.A. Barclay // U.S. Patent No. 4.408.463, October 11, 1983.

85. Kirol, L.D. Rotary recuperative magnetic heat pump / L.D. Kirol, M. Dacus // Adv. Cryog. Eng. - 1988. - V.33. - PP.757-765.

86. Al'tov, V.A. Experimental study of a magnetocaloric refrigerator with superconducting magnets at the level of 4-2 K / V.A. Al'tov, V.M. Brodyanskii, V.I. Karagusov, V.V. Kurguzov, Yu.V. Sunyavskii, V.V. Sychev // Soviet Physics Doklady. - 1988. - V.33. - P.759.

87. Green, G. A gadolinium-terbium active regenerator / G. Green, J. Chafe, J. Stevens, J. Humphrey // Adv. Cryog. Eng. - 1990. - V.35. - PP.1165-1174.

88. DeGregoria, A.J. Preliminary design of a 100W 1.8K to 4.7K regenerative magnetic refrigerator / A.J. DeGregoria, J.A. Barclay, P.J. Claybaker, S.R. Jaeger, S.F. Kral, R.A. Pax, J.R. Rowe, C.B. Zimm // Adv. Cryog. Eng. - 1990.

- V.35. - PP.1125-1131.

89. DeGregoria, A.J. Test results of an active magnetic renerative regenerator / A.J. DeGregoria, L.J. Feuling, J.F. Lattsch, J.R. Rowe, J.R. Trueblood, A.A. Wang // Adv. Cryog. Eng. - 1992. - V.37B. - P.875.

90. Janda, D. Design of an active magnetic regenerative hydrogen liquefier / D. Janda, T. DeGregoria, J. Johnson, S. Jral, G. Kinrad // Adv. Cryog. Eng. - 1992.

- V.37B. - PP.891-898.

91. Filin, N.V. Development and study of the magnetic refrigerators of static type / N.V. Filin, I.I. Mikhailov, A.L. Dovbish, P.L. Ronjin // IEEE Trans. Magn. - 1992. - V.28. - PP.953-956.

92. Zimm, C.B. Test results on a 50 K magnetic refrigerator / C.B. Zimm, J.W. Johnson, R.W. Murphy // Adv. Cryog. Eng. - 1996. - V.41B. - PP.1675-1681.

93. Nellis, G.F. Design of an Experimental Apparatus for Investigation of a Stirling/Magnetic Cycle / G.F. Nellis, J.L. Smith Jr. // Adv. Cryog. Eng. - 1996.

- V.41B. - PP. 1665-1673.

94. Numazawa, T. Recent Progress in Magnetic Refrigeration / T. Numazawa // Teion Kogaku. - 1997. - V.32. - PP.192-202.

95. Ochi, T. Development of Magnetic Refrigerator Operating in Room

Temperature / T. Ochi, H. Masatomi, Y. Hasegawa, R. Aoki, T. Ogushi, K.

120

Yabu-uchi // in: T. Haruyama, T. Mitsui, K. Yamafuji (Eds.), Proceedings of the 16th International Cryo. Eng. Conference/Intern. Cryo. Mater. Conference, Elsevier Science, Oxford. - 1997. - PP.399-402.

96. Ohira, K. The Characteristics of Magnetic Refrigeration Operating at the Temperature of 20 K / K. Ohira, S. Matsuo, H. Furumoto// in: T. Haruyama, T. Mitsui, K. Yamafuji (Eds.), Proceedings of the 16th International Cryo. Eng. Conference/Intern. Cryo. Mater. Conference, Elsevier Science, Oxford. - 1997. - PP.403-406.

97. Richard, M.A. Magnetic refrigeration: single and multimaterial active magnetic regenerator experiments / M.A. Richard, A.M. Rowe, R. Chahine // J. Appl. Phys. - 2004. - V.95. - PP.2146-2150.

98. Kuz'min M. D. Factors limiting the operation frequency of magnetic refrigerators / M. D. Kuz'min // Appl. Phys. Lett. - 2007. - V.90. - P.251916.

99. Khovaylo, V.V. Magnetocaloric effect in «reduced» dimensions: Thin films, ribbons, and microwires of Heusler alloys and related compounds / V.V. Khovaylo, V.V. Rodionova, S.N. Shevyrtalov, V. Novosad // Phys. Status Solidi (b). - 2014. - V.251. - PP.2104-2113.

100. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. - М.: Наука - Физматлит, 2007.

101. Gusev, A.I. Nanocrystalline Materials / A.I. Gusev, A.A. Rempel. -Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004.

102. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства / А.И. Гусев. - Екатеринбург: УрО РАН, 1998.

103. Андриевский, Р.А. Наноструктурные материалы / Р.А. Андриевский, А.В. Рагуля. - М.: Изд-во центр «Академия», 2005.

104. Dunhui, W. The low-field magnetic entropy change in melt-spun and annealed Gd ribbons / W. Dunhui, H. Zhida, H. Songling, P. Kun, W. Yi, Z. Wenqin, G. Benxi, D. Youwei // Physica B. - 2004. - V.352. - PP.185-189.

105. Dunhui, W. Influence of annealing on the magnetic entropy changes in

Fe81.6Mo4Zr3.3Nb3.3B6.8Cu1 amorphous ribbons / W. Dunhui, P. Kun, G. Benxi,

121

H. Zhida, T. Shaolong, Q. Wen, D. Youwei // J. Alloy. Compounds. - 2003. -V.358. - PP.312-315.

106. Панкратов, Н.Ю. Магнитокалорический эффект и магнитные фазовые переходы в нанокристаллических редкоземельных металлах: Tb, Dy и Gd / Н.Ю. Панкратов, А.И. Звонов, Д.Ю. Карпенков, А.И. Смаржевская, А.Ю. Карпенков, С. А. Никитин // Известия РАН. Серия физическая. - 2013. -V.77. - №.10. - СС.1472-1475.

107. Karpenkov, D. Y. The Magnetocaloric Effect in Two-Phase Y-Fe Nanocrystalline Alloys / D.Y. Karpenkov, A.Y. Karpenkov, K.P. Skokov, E.M. Semenova, R.F. Smirnov, E.L. Airiyan, A.I. Arefev, Y.G. Pastushenkov // Solid State Phenomena. - 2012. - V.190. - СС.323-326.

108. Никитин, С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов / С.А. Никитин. - М.: Изд-во МГУ, 1989.

109. Тейлор, К. Физика редкоземельных соединений / К. Тейлор, М.Дарби. -М.: Мир, 1974.

110. Звонов, А.И. Влияние быстрой закалки на магнитокалорический эффект гадолиния/ А.И. Звонов, Т.И. Иванова, Ю.С. Кошкидько, А.И. Смаржевская, А.С. Семисалова // Сб. трудов XXII Междунар. конф. «Новое в магнетизме и магнитных материалах». - 2012. - СС.138-141.

111. Valiev, R.Z. The structure and properties of metallic materials with a submicron-grained structure / R.Z. Valiev, A.V. Korznikov, R.R. Mulyukov // Phys.Met.Metallogr. - 1992. - V.73. - PP.373-384.

112. Segal, V.M. Processes of Metal Structure Formation upon Plastic Deformation / V.M. Segal, V.I. Reznikov, V.I. Kopylov, D.A. Pavlik, V.F. Malyshev. - Minsk: Nauka i Tekhnika, 1994 (in Russian).

113. Valiev, R.Z. Bulk Nanostructured Metallic Materials: Production, Structure and Properties / R.Z. Valiev, I.V. Aleksandrov. - Moscow: Akademkniga, 2007. - P.398 (in Russian).

114. Bridgman, P.W. Effects of High Shearing Stress Combined with High

Hydrostatic Pressure / P.W. Bridgman // Phys. Review. - 1935. - V.48. - P.825.

122

115. Islamgaleev, R.K. Grain boundary influence on the electrical resistance of submicron grained copper / R.K. Islamgaliev, N.A. Akhmadeev, R.R. Mulyukov, R.Z. Valiev // Phys. Stat. Sol. (a). - 1990. - V.118. - PP.K27-K29.

116. Valiev, R.Z. Mössbauer analysis of submicrometer grained iron / R.Z. Valiev, R.R. Mulyukov, V.V. Ovhinnikov, V.A. Shabashov // Scripta Mat. -1991. - V.25. - PP.2717-2722.

117. Nazarov A.A. On the structure, stress fields and energy of nonequilibrion grain boundaries / A.A. Nazarov, A.E. Romanov, R.Z. Valiev // Acta Met. -1993. - V.41. - PP.1033-1040.

118. Gertsman, V.Yu. On the structureand strength of ultrafine-grained copper produced by severe plastic deformation / V.Yu. Gertsman, R. Birrindger, R.Z. Valiev, H. Gleiter // Scripta Met. - 1993. - V.30. - PP. 1100-1106.

119. Valiev, R.Z. Approach to nanostructured solids through the studies of submicron grained polycrystals / R.Z. Valiev // Nanostruct. Mat. - 1995. - V.6. - PP.73-82.

120. Teplov, V.A. Formation of dissipative structures and phase transitions in iron alloys upon shear under pressure / V.A. Teplov, V.P. Pilyugin, G.G. Taluts // Izvestiya RAN. Metally. - 1992. - V.2. - PP. 109-115 (In Russian).

121. Popov, A.A. Structural and mechanical properties of nanocrystalline titanium processed by severe plastic deformation / A.A. Popov, I.Yu. Pyshmintsev, S.L. Demakov, A.G. Illarionov, T.C. Lowe, A.V. Sergeyeva, R.Z. Valiev // Scripta Met. - 1997. - V.37. - PP.1089-1094.

122. Erbel, S. Mechanical properties and structure of extremely strain hardened copper / S. Erbel // Met.Tech. - 1979. - V.12. - PP.482-486.

123. Салищев, Г. А. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане при пластической деформации, и ее влияние на механические свойства / Г.А. Салищев, О.Р. Валиахметов, Р.М. Галлеев, С.П. Малышева // Металлы. - 1996. - V.4. - СС.86-91.

124. Salischev, G.A. Structure and density of submicrocrystalline titanium

produced by severe plastic deformation / G.A. Salischev, R.M Galeyev, S.P.

123

Malysheva, M.M. Myshlyaev // Nanostruct. Mater. - 1999. - V.11. - PP. 407414.

125. Salishchev, G.A. Formation of submicrocrystalline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties / G.A. Salishchev, O.R. Valiakhmetov, R.M. Galeev // Journal of Materials Science. - 1993. - V.28. -PP.2898-2902.

126. Salishchev, G.A. Submicrocrystalline and nanocrystalline structure formation in materials and search for outstanding superplastic properties / G.A. Salishchev, O.R. Valiachmetov, V.A. Valitov, S.K. Mukhtarov // Materials Science Forum. - 1994. - V.121. - PP.170-172.

127. Salishchev, G.A. Formation of a submicrocrystalline structure in TiAl and Ti-3Al intermetallics by hot working / G.A. Salishchev, R.M. Imayev, O.N. Senkov, V.M. Imayev, N.K. Gabdullin, M.R. Shagiev, A.V. Kuznetsov, F.H. Froes // Materials Science and Engineering. - 2000. - V.A286. - PP.236-243.

128. Zherebtsov, S.V. Formation of Submicrocrystalline Structure in Large-Scale Ti-6Al-4V Billets during Warm Severe Plastic Deformation / S.V. Zherebtsov, G.A. Salishchev, R.M. Galeyev, O.R. Valiakhmetov, S.L. Semiatin // Nanomaterials by Severe Plastic Deformation // In: M. Zehetbauer, R.Z. Valiev (eds.), Nanomaterials by Severe Plastic Deformation, Wiley-VCH. - 2004. -PP.835-840.

129. Валиахметов, О.Р. Использование наноструктурных материалов и нанотехнологий для создания полых конструкций / О.Р. Валиахметов, Р.М. Галеев, В.А. Иванько, Р.М. Имаев, А.А. Иноземцев, Н.Л. Кокшаров, А.А. Круглов, Р.Я. Лутфуллин, Р.Р. Мулюков, А.А. Назаров, Р.В. Сафиуллин, С.А. Харин // Российские нанотехнологии. - 2009. - V.4. - №.11-12. -СС.56-65.

130. Valiakhmetov, O.R. Mechanical properties of VT8-Ti-alloy of submicrocrystalline structure / O.R. Valiakhmetov, R.M. Galeev, G.A. Salishchev // Fizika Metallov. Metallovedenie. - 1990. - V.10. - PP.204-206.

131. Галеев, P.M. Динамическая рекристаллизация крупнозернистого титанового сплава ВТЗО в (а+Р)-области / P.M. Галеев, О.Р. Валиахметов, Г.А. Салищев // Металлы. - 1990. - V.4. - СС.97-103.

132. Salishchev, G.A. Formation of submicrocrystalline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties / G.A. Salishchev, O.R. Valiakhmetov, R.M. Galeyev // J. Mater. Sci. - 1993. - V.28. - PP.2898-2902.

133. Imayev, R.M. The development of the submicrocrystalline structure in intermetallic TiAl during hot deformation / R.M. Imayev, V.M. Imayev, G.A Salishchev // J. Mater. Science. - 1992. - V.27. - PP.4465-4470.

134. Kaibyshev O. Formation of submicrocrystalline structure in materials during dynamic recrystallization / O. Kaibyshev, R. Kaibyshev, G. Salishchev // Mater. Sci. Forum. - 1993. - V.113-115. - PP.423-428.

135. Salishchev, G.A. Submicrocrystalline and nanocrystalline structure formation in materials and search for outstanding superplastic properties / G.A. Salishchev, O.R. Valiakhmetov, V. Valitov, S.K. Mukhtarov // Mater. Sci. Forum. - 1994. - V.170-172. - PP.121-130.

136. Валитов, В.А. Сверхпластичность жаропрочного никелевого сплава с субмикрокристаллической структурой / В.А. Валитов. Г.Д. Салищев, Ш.Х. Мухтаров // Металлы. - 1994. - V.3. - CC. 127 - 131.

137. Valiev, R.Z. Structure and Properties of Ultrafine-Grained Materials Produced by Severe Plastic Deformation / R.Z. Valiev, A.V. Korznikov, R.R. Mulyukov// Mater. Sci. Eng. A. - 1993. - V.186. - P.141.

138. Ахмадеев, Н.А. Формирование субмикрозернистой структуры в меди и никеле с использованием интенсивного сдвигового деформирования / Н.А. Ахмадеев, Р.З. Валиев, В.И. Копылов, P.P. Мулюков // Известия РАН. Металлы. - 1992. - V.5. - РР.96 - 101.

139. Valiev, R.Z. Plastic Deformation of Alloys with Submicro-Grained Structure / R.Z. Valiev, N.A. Krasilnikov, N.K. Tsenev // Mater. Sci. Eng. - 1991. -V.A137. - PP.35-40.

140. Valiev, R.Z. Structure and superplasticity of Al-alloy submicron grained alloys / R.Z. Valiev, N.K. Tsenev // in.: T.G. Langdon, H.D. Verchant, J.G. Morris, M.A. Zaidi (Eds.), «Hot deformation of aluminium alloys». TMS, Warrendale, PA. - 1991. - PР.319-329.

141. Сегал, В.М. Устройство для упрочнения материала давлением / В.М. Сегал, В.Я. Щукин // Patent USSR N492780, 1973.

142. Segal, V.M. Materials processing by simple shear / V.M. Segal // Mat.Sci.Eng.A. - 1995. - V.197. - PR157-164.

143. Segal, V.M. Plastic processing of metals by simple shear / V.M. Segal, V.I. Reznikov, A.E. Drobyshevskiy, V.I. Kopylov // Izvestiya AS USSR. Metally. -1981. - V.1. - РР.115-123.

144. Prangnell, P.B. Finite element modelling of equal channel angular extrusion / P.B. Prangnell, C. Harris, S.M. Roberts // Scr.Mater. - 1997. - V.37. - РР.983-989.

145. Cui, H.J. The three dimensional simulation of flow pattern in equal-channel angular extrusion / H.J. Cui, R.E. Goforth, K.T. Hartwig // JOM 50. - 1998. -V.8. - РР.1-5.

146. Wu, Y. Experimental Study of Equal Channel Angular Extrusion / Y. Wu, I. Baker // Scr.Mater. - 1997. - V.37. - РР.437-442.

147. Rosochowski, A. Metal forming technology for producing bulk nanostructured metals / A. Rosochowski, A. Olejnik, M. Richert // Proc. Int. Conf. Metal Forming, Krakow, Poland. - 2004. - РР.35-44.

148. Куприн, М.И. Основы теории прокатки / М.И. Куприн, М.С. Куприна. -Москва: Металлургия, 1978. - Р.184.

149. Gleiter, H. Materials with ultrafine microstructures: Retrospectives and perspectives / H. Gleiter // Nanostr. Mater. - 1992. - V.1. - РР.1-19.

150. Mulyukov, Kh.Ya. Magnetic gysteresis properties of submicron grained nickel after large plastic deformation and their variation during annealing / Kh.Ya. Mulyukov, G.F. Korznikova, R.Z. Abdulov, R.Z. Valiev // J. Magn. Magn. Mater. - 1990. - V.89. - РР.207-213.

151. Mulyukov, Kh.Ya. Microstructure and magnetic properties of submicron grained cobalt after large plastic deformation and their variation during annealing / Phys. Stat. Solidi (a). - 1991. - V.125. - PP.609-614.

152. Mulyukov, Kh.Ya. The Study of Domain Structure of Submicron Grained Cobalt and Its Changes during Heating / Kh.Ya. Mulyukov, G.F. Korznikova, M.B. Sagdatkireyeva, V.N. Timofeyev, R.Z. Valiev // J. Magn. Magn. Mater. - 1992. - V.110. - PP.73-79.

153. Korznikova, G.F. Study of the Domain Structure of Submicron-Grained Nickel / G.F. Korznikova, Kh.Ya. Mulyukov, V.N. Timofeyev, R.Z. Valiev // J. Magn. Magn. Mater. - 1994. - V.135. - PP.46-50.

154. Korolev, A.V. Peculiarities of magnetic state of highly deformed polycrystalline ultrafine-grai nickel / A.V. Korolev, A.I. Deryagin, V.A. Zavalishin, R.I. Kuznetsov // Fiz. Metall. Metalloved, (in Russian). - 1989. -V.68. - PP.672-678.

155. Mulyukov, Kh. Ya. Grain Boundaries and Saturation Magnetization in Submicron Grained Nickel / Kh.Ya. Mulyukov, S.B. Khaphizov, R.Z. Valiev // Phys. Stat. Sol. (a). - 1992. - V.133. - PP.447-454.

156. Mulyukov, Kh. Ya. Magnetic Hysteretic Properties of Pure Ferromagnetics with Submicron Grained Structure / Kh.Ya. Mulyukov, G.F. Korznikova, R.Z. Valiev //Material Science Forum. - 1990. - V.62-64. - PP.627-628.

157. Milstein, F. Influence of plastic deformation and re-crystallization upon permeability anomalies in gadolinium metal / F. Milstein, G. Zyvoloski // Journal of Applied Physics. - 1972. - V.43. - PP.4217-4225.

158. Mathew, S.P. Magnetic irreversibility, spin-wave excitations and magnetocaloric effect in nanocrystalline Gadolinium / S.P. Mathew, S.N. Kaul, A.K. Nigam, A.C. Probst, R. Birringer // Journal of Physics: Conference Series. - 2010. - V.200. - P.072047.

159. Milstein, F. Isochronal annealing studies of a plastically deformed ferromagnetic metal using magnetic hysteresis measurements / F. Milstein,

J.A. Baldwin Jr., T.W. James // Journal of Applied Physics. - 1973. - V.44. -P.4824.

160. Mulyukov, Kh. Ya. The change in the effective magnetic moment in gadolinium after severe plastic deformation / Kh.Ya. Mulyukov, G.F. Korznikova, S.A. Nikitin // J. Magn. Magn. Mater. - 1996. - V.153. - PP.241245.

161. Wells, P. The specific heat of high purity gadolinium between 1.5 and 14 K / P. Wells, P.C. Lanchestert, D.W. Jones, R.G. Jordan // J. Phys. F: Metal Phys. - 1974. - V.4. - PP.1729-1735.

162. Bednarz, G. Heat capacity of gadolinium near the Curie temperature / G. Bednarz, D.J.W. Geldart, M.A. White // Phys. Rev. B. - 1993. - V.47. -PP.14247-14259.

163. Kass, M. The formation of defects in Fe-Al alloys: electrical resistivity and specific heat measurements / M. Kass, C.R. Brooks, D. Falcon, D. Basak // Intermetallics. - 2002. - V.10. - PP.951-966.

164. Kraftmakher, Y. Equilibrium vacancies and thermophysical properties of metals / Y. Kraftmakher // Phys. Reports. - 1998. - V.299. - PP.79-188.

165. Taskaev, S.V. Giant induced anisotropy ruins the magnetocaloric effect in gadolinium / S.V. Taskaev, M.D. Kuz'min, K.P. Skokov, D.Yu. Karpenkov, A.P. Pellenen, V.D. Buchelnikov, O. Gutfleisch // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2013. - V.331. - PP.33-36.

166. Shand, P.M. Magnetic behavior of melt-spun gadolinium / P.M. Shand, J.G. Bohnet, J. Goertzen, J.E. Shield, D. Schmitter, G. Shelburne, D.L. Leslie-Pelecky // Phys. Rev. B. - 2008. - V.77. - P.184415.

167. Michels, D. Grain-size dependent Curie transition in nanocrystalline Gd: the influence of interface stress / D. Michels, C.E. Krill III, R. Birringer // J. Magn. Magn. Mater. - 2002. - V.250. - P.203.

168. Chikazumi, S. Physics of Ferromagnetism / S.Chikazumi. - New York: Oxford University Press, 1997. - Chapters 15-17.

169. Akima, H. A new method of interpolation and smooth curve fitting based on local procedures / H. Akima // Comp. Machinery. - 1970. - V.17. - PP.589602.

170. Skokov, K.P. Magnetocaloric materials with first-order phase transition: thermal and magnetic hysteresis in LaFe118Si12 and Ni2.21Mn0.77Ga1.02 / K.P. Skokov, V.V. Khovaylo, K.-H. Muller, J.D. Moore, J. Liu, O. Gutfleisch. // J. of Applied Physics. - 2012. - V.111. - P.07A910.

171. Taskaev, S.V. Influence of thermal treatment on magnetocaloric properties of Gd cold rolled ribbons / S.V. Taskaev, V.D. Buchelnikov, A.P. Pellenen, M.D. Kuz'min, K.P. Skokov, D.Yu. Karpenkov, D.S. Bataev, O. Gutfleisch // Journal of Applied Physics. - 2013. - V. 113. - P.17A933.

172. Burkhanov, G. S. Magnetocaloric properties of distilled gadolinium: Effects of structural inhomogeneity and hydrogen impurity / G. S. Burkhanov, N. B. Kolchugina, E. A. Tereshina, I. S. Tereshina, G. A. Politova, V. B. Chzhan, D. Badurski, O. D. Chistyakov, M. Paukov, H. Drulis, L. Haleva Journal of Applied Physics. - 2014. - V. 103. - P.242402.

173. Okamoto, H. Binary Alloy Phase Diagrams, 2 / H. Okamoto, P.R. Subramanian, L. Kacprzak. - ASM International, Materials Park, OH, 1992. -PP.1897-1899.

174. Palenzola, A. The crystal structure of rare-earth gallides (RE5Ga3) / A. Palenzola, E. Franceschi // J. Less-Common Met. - 1968. - V.14. - PP.47-53.

175. Gschneidner Jr., K.A. Magnetocaloric materials / K.A. Gschneidner Jr., V.K. Pecharsky // Annual Review of Materials Science. - 2000. - V.30. - PP.387429.

176. Buschow, K.H.J. Magnetic properties and phase relationships of gadolinium-gallium compounds / K.H.J. Buschow, W.W. Hoogenhof // Journal of the Less Common Metals. - 1976. - V.45. - PP.309-313.

177. Jayaraman, T.V. Near room-temperature magnetocaloric properties of Gd-Ga alloys / T.V. Jayaraman, L. Boone, J.E. Shield // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2014. - V.363. - PP.201-209.

178. Zhang, J.Y. Magnetic properties and magnetocaloric effect of GdGa compound / J.Y. Zhang, J. Luo, J.B. Li, J.K. Liang, Y.C. Wang, L.N. Ji, Y.H. Liu, G.H. Rao // Journal of Alloys and Compounds. - 2009. - V.469. - PP.1519.

179. Gschneidner Jr., K.A. The influence of magnetic field on the thermal properties of solids / K.A. Gschneidner Jr., V.K. Pecharsky // Materials Science and Engineering: A. - 2000. - V.287. - PP.301-310.

180. Pecharsky, V.K. Making the most of the magnetic and lattice entropy changes / V.K. Pecharsky, K.A. Gschneidner Jr., Ya. Mudryka, D. Paudyala // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2009. - V.321. - PP.35413547.

181. Jayaraman, T.V. Magnetocaloric effect and refrigerant capacity in melt-spun Gd-Mn alloys / T.V. Jayaraman, L. Boonea, J.E. Shielda // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2013. - V.345. - PP. 153-158.

182. Jayaraman, T.V. Near room temperature magnetic entropy changes in as-cast Gd100-xMnx (x = 0, 5, 10, 15, and 20 at.%) alloys / T.V. Jayaraman, L. Boone, J.E. Shielda // Journal of Alloys and Compounds. - 2011. - V.509. - PP.14111417.

183. Wang, D. Enhanced Curie temperature and magnetic entropy change in H-doped Gd ribbon / D. Wang, S. Huang, Z. Han, Z. Su, W. Zou, Y. Du // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - V.377. - PP.72-74.

184. Lima, A.L. Anisotropic materials: A way to increase the efficiency of magnetic refrigeration / A.L. Lima, K.A. Gschneidner Jr., V. K. Pecharsky // J. of Applied Physics. - 2004. - V.96. - PP.2164-2168.

185. Yucel, A. Effects of alloying on magnetocaloric characteristics of Gd5(Si2Ge2) / A. Yucel, Y. Elerman, S. Aksoy // Proceedings of the First IIF-IIR International Conference on Magnetic Refrigeration at Room Temperature, Montreux, Switzerland, 2005.

186. Das, S. Magnetic entropy change in polycrystalline La1-xKxMnO3 perovskites / S. Das, T.K. Dey // J. Alloys Compd. - 2007. - V.440. - PP.3035.

187. Szewczyk, A. Specific heat anomalies in La1-xSrxMnO3 (0.12 < x < 0.2) / A. Szewczyk, M. Gutowska, B. Dabrowski, T. Plackowski, N.P. Danilova, Yu.P. Gaidukov // Phys. Rev. B. - 2005. - V.71. - P.224432.

188. Phan, M.H. Large magnetic-entropy change above 300 K in CMR materials / M.H. Phan, S.B. Tian, D.Q. Hoang, S.C. Yu, C. Nguyen, A.N. Ulyanov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2003. - V.258-259. -PP.309-311.

189. Taskaev, S. Effect of severe plastic deformation on the specific heat and magnetic properties of cold rolled Gd sheets / S. Taskaev, K. Skokov, V. Khovaylo, V. Buchelnikov, A. Pellenen, D. Karpenkov, M. Ulyanov, D. Bataev, A. Usenko, M. Lyange, O. Gutfleisch // Journal of Applied Physics. -2015. - V. 117. - P.123914.

190. E.Tatsumoto, T. Okamoto, H. Fujii, C. Inowe / Proc. Int. Conf. Magn. -Grenoble, 1970. - P.551.

191. Jayaraman, T. V. Near room temperature magnetocaloric properties of melt-spun Gd100-xBx (x = 0, 5, 10, 15, and 20 at %) alloys / T.V. Jayaraman, M.A. Koten, J.E. Shield // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2011. -V.323. - PP.2037-2041.

192. Min, S.G. Magnetocaloric properties of Gd1-xBx(x = 0, 0.06, 0.09, 0.12) alloys / S.G. Min, K.S. Kim, S.C. Yu, H.S. Suh, S.W. Lee // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2006. - V.303. - PP.e440-442.

193. Liao, P.K. The B-Gd (Boron-Gadolinium) System / P.K. Liao, K.E. Spear // Journal of Phase Equilibria. - 1996. - V.17. - N.4. - PP.330-334.

194. Gencer, H. Magnetic and magnetocaloric properties of GdB2 compound / H. Gencer, T. Izgi, V.S. Kolat, S. Atalay // Optoelectron.and Adv. Mater. - Rapid Comm. - 2012. - V.6. - PP.875-878.

195. Palenzona A. The Gd-In System / A. Palenzona and S. Cirafici // Bulletin of Alloys Phase Diagrams. - 1989. - V.10. - PP.234-240.

196. Ren, W.J. Magnetic property and magnetocaloric effect of Gd(In) solid solutions / W.J. Ren, D. Li, W. Liu, J. Li, Z.D. Zhang // Journal of applied physics. - 2008. - V.103. - P.07B323.

197. Legvold,S. Rare Earth Metals and Alloys / Ferro-magnetic Materials // Ed. by E.P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. - 1980. - V.1. - PP.183295.

198. Prabahar, K. Phase analysis and magnetocaloric properties of Zr substituted Gd-Si-Ge alloys / K. Prabahar, D.M. Raj Kumar, M.M. Raja, V. Chandrasekaran // J. Magn. Magn. Mater. - 2011. - V.323. - PP.1755-1759.

199. Jilin, L.I. Microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zr alloy cast by metal mould and lost foam casting / L.I. Jilin, Chen Rongshi, K.E. Wei // Trans. Nonferrous Met. Soc. China - 2011. - V.21. - PP.761-766.

200. Richman, R.H. Permanent-magnet materials: Research directions and opportunities / R.H. Richman, W.P. McNaughton // J. Electron. Mater. - 1997. - V.26. - PP.415-422.

201. Copeland, M.I. U.S. Bureau of Mines Report of Investigation RI-5850 / M.I. Copeland, C.E. Armantrout, H. Kato. - U.S. Bureau of Mines, Washington DC, 1961.

202. Mattern, N. Experimental and Thermodynamic Assessment of the Gd-Zr System / N. Mattern, J.H. Han, M. Zinkevich, O. Shuleshova, I. Kaban, D. Holland-Moritz, J. Gegner, F. Yang, J. Bednarcik, W. Loeser, J. Eckert // CALPHAD. - 2012. - V.39. - PP.27-32.

203. Massalski, T.B. Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd edition / T.B. Massalski, H. Okamoto, P.R. Subramanian, L. Kacprzak. - American ASM International: Materials Park (OH), 1990. - P.1948.

204. Kaji, S. Substitution effects on magnetic properties of Gd-R (R = Y, Zr) alloys / S. Kaji, T. Kobayashi, A.T.Saito // J.Phys.: Conf. Ser. - 2010. -V.200. - P.032029.

205. Tozman, P. Enhanced energy product in Y-Co-Fe magnets intermediate between Nd-Fe-B and ferrite / P. Tozman, M. Venkatesan, G. A. Zickler, J. Fidler, J. M. D. Coey // Appl. Phys. Lett. - 2015. - V.107. - P.032405.

206. Elliott, R.J. Magnetism / R.J.Elliott // in: G.T. Rado, H. Shuhl (Ed.), Academic, New York. - 1965. - P.385.

207. Thoburn, W. C. Magnetic Properties of the Gd-La and Gd-Y Alloys / W.C. Thoburn, S. Legvold, F.H. Spedding // Phys. Rev. - 1958. - V. 110. - P.1298.

208. Ito, T. New look at magnetism in single-crystal Gd-Y alloys / T. Ito, S. Legvold, B. J. Beaudry // Phys. Rev. B. - 1981. - V.23. - P.3409.

209. Bates, S. Magnetic structure of Gd-Y single-crystal alloys from neutron diffraction and magnetization measurements / S. Bates, S.B. Palmer, J.B. Sousa, G.J. Mclntyre, D. Fort, S. Legvold, B.J. Beaudry, W.C. Koehler // Phys. Rev. Lett. - 1985. - V.55. - P.2968.

210. Булаевский, Л.Н. Взаимодействие РККИ в металлах с примесями / Л.Н. Булаевский, С.В. Панюков // Письма в ЖЭТФ. - 1986. - V.43. - СС.190-192.