Zlúčenina La (Fe, Si) 13 bola objavená akademikom Čínskej akadémie vied Shen Baogonom a kol. V posledných 20 rokoch tento obrovský materiál na zmenu fázového magnetokalorického efektu priťahoval veľkú pozornosť v súvisiacich oblastiach, najmä zavedenie intersticiálnych vodíkových atómov v kryštálovej mriežke, ktoré môžu predĺžiť teplotu Curie materiálu na teplotu nad izbovú teplotu a zachovať vnútornú charakteristiky materiálu. Magnetická zmena entropie. Tým sa rozširuje rozsah teploty chladenia a rozsah použitia materiálu, čím sa hydrid postupne stáva praktickou pracovnou tekutinou podporovanou magnetickými chladiacimi prototypmi. Neexistujú však jednoznačné závery o štruktúrnom vzťahu medzi faktormi, ako je obsadenie atómov vodíka, prijateľnosť vodíkových atómov a teplota Curie.
Nedávno Shao Yanyan, Ph.D. študent v Ústave magnetických funkčných materiálov pre vzácne zeminy, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Čínskej akadémie vied, použil tvrdé röntgenové žiarenie zo zdroja synchrotronového žiarenia v Šanghaji na štúdium kryštalickej štruktúry lantanidových magnetokalorických zlúčenín a ich hydridov. Po prvýkrát sa v materiáli vytvoril vnútorný vzťah medzi miestnou jemnou štruktúrou a magnetickými vlastnosťami.
Výskumníci najprv analyzovali rozšírené RTG spektrum EXAFS spektra, transformovali Fourierove a inverzné Fourierove vzťahy a namontovali oscilujúcu funkciu, aby presne optimalizovali parametre mriežky a vytvorili presnejší model mriežky. Atómy vodíka obsadzujú polohu 24d 2 FeI a 4 FeII / Si centrá. Obsah vodíkových atómov v jednotkovej bunke určuje prechodovú teplotu magnetického objemového fázového prechodu, tj teplota Curie, ale jednotková bunka môže prijať maximálne množstvo nasýtených atómov vodíka. Predchádzajúce štúdie naznačujú, že obsah nasýteného vodíka súvisí s veľkosťou objemu mriežky. Niektorí vedci tiež zistili, že závislosť teploty Curie na tlaku sa zmenšuje po nabití vodíka, to znamená, že v hydride je prítomný fenomén prenosu elektrónových väzieb medzi atómami vodíka a okolitým chemickým prostredím. V tejto štúdii pozorovaním absorpcie rôntgenového žiarenia v okolí XANES spektra La sa pozoruje, že vrchol bielych línií je významne znížený po naplnení vodíka a je priamo dokázané, že lokálne prostredie atómov La ovplyvňuje valenčný elektrón prenos medzi La a vodíkovými atómami a určuje objem objemu vodíka, objem mriežky na úlohe vodíka kapacita druhý. Determinant teploty Curie La (Fe, Si) 13 je všeobecne považovaný za spôsobený interakciou medzi objemom mriežky a d elektrónmi Fe a s-elektrónmi Si. Hlavna rola. V tejto štúdii sa používa X-hraničný vrcholový prvok Fe elementu na priamu charakterizáciu sily hybridizácie. V zlúčeninách s vysokým obsahom Fe je predná časť prvku Fe intenzívnejšia, čo naznačuje, že na 3D orbite je viac prázdnych pásov. Väčšina z tranzitu 3d elektrónov z miestneho štátu do paradoxného stavu. Zníženie lokálnych elektrónov oslabuje hybridizáciu Fe-Si a spôsobuje pokles teploty Curie, čo ukazuje, že d elektróny Fe a s-elektrónová hybridizácia Si výrazne ovplyvňujú stupeň Curieovej teploty. V prípade hydridov základné prekrývanie predných pikov naznačuje, že hybridy Fe a Si sú podobné, a preto hydrid dominuje skôr objemový faktor mriežky než orbitálna hybridizácia na určenie teploty Curie.
Technológia charakterizácie jemnej štruktúry založená na elektronických úrovniach bola po prvýkrát aplikovaná na štúdium magnetokalorických materiálov LaFeSi a má silný osvietenský účinok na pochopenie mechanizmu obrovskej magnetickej entropie. Môže poskytnúť inžinierske vedenie pre atómovú doping alebo náhradu prvkov na kontrolu teploty Curie. Úloha poskytovať výskumné nápady pre výskum a ťažbu nových systémov a nové funkcie magnetokalorických materiálov.
Relevantné výsledky výskumu boli zverejnené na stránke Acta Materialia. Štúdia bola financovaná národným kľúčovým programom výskumu a vývoja.
