Effet magnétocalorique: Applications et matériaux

Cette séance de cours explore l'effet magnétocalorique, en discutant de ses applications à basse température et à température ambiante. À basse température, l'aimantation adiabatique est obtenue en utilisant de l'azote liquide ou de l'hélium, des réfrigérateurs à dilution et des sels paramagnétiques. À température ambiante, l'accent est mis sur la recherche de matériaux pour la réfrigération qui sont commercialement supérieurs aux systèmes à gaz comprimé, la recherche mettant l'accent sur les changements de température importants, la masse minimale de liquide de refroidissement et l'évitement des matériaux toxiques ou rares. La séance de cours explore également des matériaux spécifiques tels que l'alliage de germanium et de sélénium au gadolinium, présentant des transitions de phase ferromagnétiques uniques et le potentiel d'effets de refroidissement importants.

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Séances de cours associées (1)

Concepts associés (37)

PHYS-491: Magnetism in materials

The lectures will provide an introduction to magnetism in materials, covering fundamentals of spin and orbital degrees of freedom, interactions between moments and some typical ordering patterns. Sele

Systèmes de réfrigération au gaz ME-251: Thermodynamics and energetics I

Explore les systèmes de réfrigération au gaz, y compris les cycles de Brayton et les pompes à chaleur, en discutant des principes, des performances et des approches d'optimisation.

Ton of refrigeration

A ton of refrigeration (TR or TOR), also called a refrigeration ton (RT), is a unit of power used in some countries (especially in North America) to describe the heat-extraction capacity of refrigeration and air conditioning equipment. It was originally defined as the rate of heat transfer that results in the freezing or melting of of pure ice at in 24 hours. The modern definition is exactly . Air-conditioning and refrigeration equipment capacity in the U.S. is often specified in "tons" (of refrigeration).

Réfrigération magnétique

La réfrigération magnétique utilise l’effet magnétocalorique (EMC), c'est-à-dire le fait que la température de certains matériaux augmente ou se réduit quand on les soumet à une certaine variation temporelle du champ magnétique. Plus précisément, il s'agit d'un système de , reposant sur la propriété physique de certains matériaux magnétiques qui voient leur température intrinsèque s'élever quand ils sont soumis à un champ magnétique. Ce phénomène est maximal lorsque la température du matériau est proche de sa température de Curie.

Réfrigérateur à dilution

250px|vignette|Diagramme de phase de la solution 3He–4He liquide, montrant la séparation des phases à basses températures. 250px|vignette|Schéma d’un réfrigérateur à dilution standard, ou « mouillé » : utilisant des fluides cryogéniques annexes. 250px|vignette|L’intérieur d’un réfrigérateur à dilution à hélium, sans les parois isolantes à vide. 250px|vignette|Schéma d’un réfrigérateur à dilution sans fluides cryogéniques, dit « sec » ; pré-refroidit par un à deux étages, indiqué par le rectangle en pointillés.

Réfrigérateur à compression de vapeur

Le réfrigérateur à compression de vapeur est fondé sur la condensation de vapeur d'un fluide réfrigérant à la suite d'une compression, et son évaporation à la suite d'une détente. C'est le procédé le plus répandu pour la production du froid. Ce principe est identique à celui employé pour les pompes à chaleur. Ce procédé est à distinguer du turboréfrigérateur, dans lequel un gaz est comprimé, refroidi à température ambiante, puis détendu dans une turbine. Cet autre procédé ne fait pas intervenir de changement de phase.

Réfrigération

La réfrigération est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un système (local, produit, etc.) à une température inférieure à celle de l'environnement. Le principe de tout procédé produisant du froid, le principe est un transfert de chaleur depuis le système à refroidir vers l'environnement. Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont les systèmes à compression et les systèmes à absorption. Ces technologies font intervenir un fluide frigorigène dont la vaporisation absorbe la chaleur.