Methods for the analysis of thermomagnetic phase transitions of magnetocaloric materials

Esta tesis se centra en el análisis de las relaciones entre las transiciones de fase termomagnéticas y la respuesta magnetocalórica de los materiales. En primer lugar,se han estudiado diferentes factores experimentales que pueden afectar a la medida e interpretacióndel efecto magnetocalórico, como son: la geometría de la muestra, la presencia de inhomogeneidades composicionales, el truncado de datos calorimétricos a bajas temperaturas y los protocolos de medida para la caracterización directa del efecto magnetocalórico. Posteriormente, se ha puesto de manifiesto que el análisis de la dependencia del efecto magnetocalórico con el campo magnético sirve para obtener información de las transiciones de fase termomagnéticas tales como la temperatura de Curie, los exponentes críticos y el orden de la transición, así como la composición crítica a la queel sistema transita de una transición de fase deprimer orden a una desegundo orden. Estos análisis se han llevado a cabo en materiales ampliamente conocidos tales como Gd, Gd5Si2Ge2, La(Fe,Si)13, aleaciones Heusler Ni-Mn-In y aleaciones amorfas y nanocristalinas basadas en Fe, Co y Ni. Finalmente, se han investigado varias rutas para la optimización de las propiedades magnetocalóricas de los materiales aprovechando las características de las transiciones de primero y segundo orden. Para las transiciones de segundo orden, se ha optimizado la capacidad de refrigeración en función de la fracción de fasesen compuestos Gd-GdZn.Para multicapas nanoestructuradas de Gd/Ti, se ha encontrado una mejor respuesta al campo magnético. Para las transiciones de primer orden, en compuestos La(Fe,Si)13 dopados con metales de transición,se ha reducido la histéresis asociada a la transición mediante el dopado con Ni y se ha aumentado el carácter de primer orden de la transición mediante la adición de Cr. Para estos estudios se han utilizado los métodos de análisis previamente tratados.
[2019]

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