東北대학 공학연구과의 道和明 교수, 藤田麻哉 조교 등은 자기를 이용한 냉동 시스템용 고성능 자성체를 개발했다. 이것은 랜턴-철-실리콘으로 구성된 화합물. 자기냉동의 작동온도는 마이너스 85℃~60℃까지 광범하다는 것을 확인했다. 신재료의 자기변태온도(퀴리 온도)는 마이너스 85℃인데, 수소를 흡장시킴으로써 전이온도를 임의로 제어할 수 있다고 한다.
자기냉동은 자성체에 자장을 가하여 질서정연한 상태로 만들었을 때에는 열을 내고, 자장을 벗어난 무질서 상태에서는 열을 흡수하는 성질을 냉각에 이용한 것. 프론이나 콤프렛셔를 이용하지 않는 것이 종래의 기체냉동과의 차이점으로 실용화가 기대된다.
신재료는 상자성 온도(퀴리 온도보다 약간 높은 온도)에서 자장을 가하면 급격하게 강자성체가 되는 메타자성전이라고 하는 특이한 성질을 갖는 것이 특징. 철-실리콘이 베이스가 되어 염가에 만들 수 있다는 메리트도 있다.
온도를 얼마만큼 내릴 수 있는가를 나타내는 자기 엔트로피 변화와 얼마만큼 흡열할 수 있는가를 나타내는 단열온도변화의 값은 자기냉동 작동물질로 알려진 가드리늄 단체를 각각 상회한다는 것을 알았다.
연구팀은 앞으로 실온 부근의 냉장고 등 각종 냉동기기에의 응용을 추진할 생각. (NK)
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