Ë T ² Ž4 Ñ ÷ ² v Ç ù p § — ¤z º ƒ º] K ¤” X ¢ R X N Ëù m Ç ¶  ¥ Œ £ ?4 8 ý M ° ‚ ÇS ë s„ ÇÊ Ý

à S

Ë
T ² Ž4 Ñ ÷ ² v Ç ù p § — ¤z º ƒ º] K ¤” X ¢ R X N Ëù m Ç ¶  ¥ Œ £ ?4 8 ý  M ° ‚ ÇS ë s„ ÇÊ Ý



™ »# Ü ) כ · * > ) ç M  · ­ ¤) ç ƒ Ô ^∗

Ø 

æ· ¡ ¤ @ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ , ' õ AÅ Ò 361-763 (2006¸   9 Z 4 15{ 9  ~ à Î6 £ §)

‘ :

r ƒ  ½ ¨\ " f  H ` …\  v Û ¼ s à Ô ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ”   H ê ø Í ³ o u } © œç ß –í ß – oÓ ü t“   La

1−x

Pb

x

MnO

3

(x = 0.1, 0.2, 0.3) ½ + ËF K õ  ^ o =`  ¦ ŠҖ Ð Ÿ í† < Ê “ ¦ e ”   H q & ñ | 9  Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

(x = 4,6,8,10) ½ + ËF K \  @ /ô  Ç  l \ P | ¾ Ó´ ò õ

 ƒ  ½ ¨\  ¦ à º' Ÿ  % i  . Á º% Á ˜ Ð • ¸ s [ þ t F « э  H Gd > \ P _  F « Ñ\  q K  ± ú “ É r  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ ˜ Ðs t  ë

ß – ] j› ¸ l  / 'î  r í ß – oÓ ü t õ  q & ñ | 9  ½ + ËF K s    H  כ õ    s  B Ä º $ § 4     H  © œ& h `  ¦ ° ú “ ¦ e ” # Q Ä »6   x ô

 Ç  l Í ‰ ty Œ •™ èF – Ð" f l @ / ÷ &# Qt “ ¦ e ”   H Ó ü t| 9 s  . LaMnO

³

½ + ËF K \ " f La`  ¦ Pb – Ð u  ¨ 8 Š ½ + É M : u  ¨ 8 Š | ¾ Ó

\

   É r  l & h  : £ ¤$ í õ  Fe-Mn-Zr q & ñ | 9  ½ + ËF K > _  Mn _  u  ¨ 8 Š | ¾ Ó\    É r  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ 8 £ ¤& ñ % i 



.  l & h “   : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 A # Œ r « є  1 l x+ þ A  § 4 >  (VSM)\  ¦ s 6   x # Œ  l s § 4 / B G‚  õ   l 

—

¸F ' pà Ô_  “ : r • ¸_ ” > r$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  .  l \ P | ¾ Ó´ òõ _  ç ß –] X & h “   8 £ ¤& ñ ~ ½ ÓZ O “    l  ' pà Ԗ Ðx     o\  ¦ · ú ˜



˜ Ðl  0 A # Œ Ç ©o “ : r • ¸   H % ƒ\ " f ü @ Ò l  © œ_     o\    É r  l — ¸F ' pà Ô_     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . Õ ª

 

õ [ þ t – Ð ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H Pb u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x (double-exchange interaction) s   Œ •

>

    o # Œ  l  ' pà Ԗ Ðx     o\  ¦ ß ¼>  † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ” % 3  . ¢ ¸ô  Ç, Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

> \ " f  H Mn _  u

 ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x † < Ê\      l  ' pà Ԗ Ðx  ° ú כ“ É r y Œ ™™ è % i  .

PACS numbers: 75.30.s

Keywords:  l \ P | ¾ Ó´ òõ ,  l Í ‰ t1 l x, } © œç ß –í ß – oÓ ü t, ^ o =`  ¦ ŠҖ Ð Ÿ í† < Êô  Ç q & ñ | 9 ½ + ËF K

I. " e  ] Ø



$ í F « Ñ\   l  © œ`  ¦ K ŠҀ   \ P ÷ &“ ¦  l  © œ`  ¦ ] j



 >  ÷ &€   Í ‰ ty Œ •÷ &  H $ í | 9 s  e ”   H X < s  כ `  ¦  l \ P | ¾ Ó

´

òõ  (magnetocaloric effect: MCE)  ô  Ç  [1]. ü @Â Ò   l

 © œs  7 £ x \  ¦ ½ + É M :  $ í ^ ‰? /_   l — ¸F ' pà Ô[ þ t“ É r  l 



© œ_  ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð & ñ \ P `  ¦ >  ÷ &# Q  ' pà Ԗ Ðx   H y Œ ™™ è > 

 )

a  . é ß –\ P õ & ñ \ " f 8 ú x ' pà Ԗ Ðx \  ¦    or v t  · ú §Ü ¼ 9€  



$ í ^ ‰_  “ : r • ¸  H 7 £ x  # Œ  ô  Ç . é ß –\ P õ & ñ s      1 p x

“

: r õ & ñ s €   “ : r • ¸  H    o t  · ú §“ ¦  $ í ^ ‰_   ' pà Ԗ Ðx ë ß –



  o (∆S

^M

) >   ) a  .  l \ P | ¾ Ó´ òõ   H s   ' pà Ԗ Ðx    



o\  ¦ : Ÿ x # Œ ç ß –] X & h “   ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ | ¨ c à º e ”  . é ß –\ P 



© œI \ " f ü @ Ò l  © œs  K ”   Ê ê s  ü @ Ò l  © œ`  ¦ ] j



 >  ÷ &€    ' pà Ԗ Ðx   H    o \ O t ë ß –  $ í ^ ‰_  “ : r • ¸



 H y Œ ™™ èô  Ç . s  כ `  ¦ é ß –\ P “ : r • ¸   o (∆T

ad

)     H X < s 

%

ƒ! 3  é ß –\ P “ : r • ¸   o\  ¦ 8 £ ¤& ñ   H  כ s   l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ f ”  ] X

& h Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ   H ~ ½ ÓZ O s  . s  é ß –\ P “ : r • ¸   o  H f ” ] X 

&

h “   8 £ ¤& ñ ~ ½ ÓZ O s      ç ß –] X ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Е ¸ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ” 



.  ' pà Ԗ Ðx ü < ü @ Ò l  © œ\    É r q \ P _     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ

∗

E-mail: [email protected]

# Œ > í ß –d ” `  ¦ s 6   x €   ç ß –] X & h “   ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð é ß –\ P “ : r • ¸  



o\  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ”  . s  Qô  Ç  $ í ^ ‰_   ' pà Ԗ Ðx    oü <

é

ß –\ P “ : r • ¸   o  H Ç ©o “ : r • ¸ Â Ò   H“   y © œ $ í \ " f  © œ $ í Ü ¼

–

Ð      H “ : r • ¸% ò % i \ " f  © œ  H ° ú כ`  ¦ ° ú >   ) a  . 1926¸   õ

 1927¸  \  Debye [2]ü < Giauque [3] y Œ •y Œ • s  Qô  Ç ´ ò õ

\  ¦ s 6   x # Œ F G $ “ : r`  ¦ % 3   H ~ ½ ÓZ O `  ¦ ] jî ß – % i  . Õ ªo 

“

¦ s  כ “ É r 1933¸  \  Giauqueü < MacDougall [4]\  _ K  þ jœ í– Ð z  ´7 £ x ÷ &% 3  . Õ ª[ þ t“ É r Gd

2

(SO

4

)

3

·8H

2

O r « Ñ\  @ / K

" f  l  © œ`  ¦ 8 kOe \ " f 0 Oe– Ð ×  ¦e ” Ü ¼– Ð+ ‹ 3.4 K\ 

"

f 0.53 K t  Í ‰ ty Œ •r (   . s [ þ t s   6   x ô  Ç ~ ½ ÓZ O “ É r é ß –\ P  q

  oZ O  (adiabatic demagnetization)s  9 s  כ “ É r F G $ 

“

: r Í ‰ ty Œ •~ ½ ÓZ O \   6   x ÷ &“ ¦ e ”  . s Ê ê\ • ¸ F G $ “ : r \  @ /K 

"

f ´ ú §“ É r ƒ  ½ ¨ z  ´' Ÿ ÷ &# Q& ’  .  © œ“ : r \  @ /K " f  H 1976¸   Brown \  _ K " f ˜ Г ¦÷ &% 3   H X < [5]Õ ª  H [  t o ³ o u(Gd)`  ¦



l Í ‰ tB – Ð  6   x # Œ  © œ“ : r \ " f• ¸  l Í ‰ t1 l x s  0 p x † < Ê`  ¦

˜

Ð# ŒÅ Ò% 3  . Õ ª s Ê ê í  H à º Gd ÷  r ë ß –  m   Gd ½ + ËF K \  @ / ô

 Ç ´ ú §“ É r ƒ  ½ ¨ s À Ò# Qt “ ¦ e ”  .  © œ @ /³ ð& h “   ½ + ËF K“ É r Gd-Ge-Si ½ + ËF K Ü ¼– Ð Gd˜ Ð   8  H  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ ˜ Ðs 



 H Ó ü t| 9 – Ð · ú ˜ 94 R e ”   [6]. Õ ª ü @\ • ¸ Gd-Dy-Co ½ + ËF K [7], Gd-Mn ½ + ËF K [8], Gd-Pd ½ + ËF K [9]1 p x s  e ”  . W 1W = ê ø Í

×

¼ € Œ ™Û ¼_ …Ø Ô{ Œ ™ @ /† < Æ_  O. Tegus\  _ K  2002¸  \  µ 1 ϳ ð

-423-

 )

a MnFe(P,As) ½ + ËF K [10] ¢ ¸ô  Ç B Ä º  H  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦

˜

Ðs   H Ó ü t| 9 – Ð · ú ˜ 9& ’  . Õ ªµ 1 Ú\ • ¸ Ni-Mn-Ga ½ + ËF K [11], Mn-As-Sb ½ + ËF K [12], La-Fe-Si ½ + ËF K [13]1 p x s  · ú ˜ 94 R e ”  .



l Í ‰ ty Œ • : £ ¤$ í `  ¦ ë ß –7 á ¤ r ~  ´ à º e ” l  0 AK   $ í ^ ‰\  כ ¹½ ¨

÷

&  H : £ ¤$ í “ É r 1)  H y Œ •î  r1 l x | ¾ Ó Jü < g° ú כ`  ¦ ° ú    ô  Ç   H  כ s

 . 2) & h { © œô  Ç Debye “ : r • ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ”   H  כ , 3)  6   x 

“

¦    H “ : r • ¸% ò % i _  Ç ©o “ : r • ¸\  ¦ ° ú `  ¦  כ , 4)  l s § 4 

’

< Hz  ´s  \ O # Q  ô  Ç . 5)  Œ •“ É r q \ P õ   H \ P „  • ¸ 6) — ¸" f o

 „  À Ó\  _ ô  Ç ’ < Hz  ´`  ¦ ×  ¦ s l  0 AK   H „  l $ † ½ Ós  e ”   H Ó

ü t| 9 `  ¦  6   x K   ô  Ç .

ô

 Ǽ # , ê ø Í ³ o u } © œç ß –í ß – oÓ ü t ½ + ËF K“ É r  l  © œ`  ¦  €   Ó ü t

| 9

_  $ † ½ Ós       H œ í @ / l $ † ½ Ó (Colossal magne- toresistance: CMR) ‰ & ³ © œ\  @ /K  ´ ú §“ É r ƒ  ½ ¨ s À Ò# Q& ’ 



 H X < þ j   H  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  › ' a d ” s  & t €  " f  l \ P | ¾ Ó´ ò õ

\  ¦
 ? /l  0 Aô  Ç › ¸| \  & h ½ + Ëô  Ç : £ ¤$ í `  ¦ ° ú “ ¦ e ” ~   ‘ : r F

« Ñ[ þ t \  @ /K  ƒ  ½ ¨\  ¦ r  Œ • >  ÷ &% 3  . s  F « Ñ_  ½ ¨› ¸



 H ` …\  v Û ¼ s à Ô ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ” Ü ¼ 9   É r F « Ñ\  q K 

± ú

“ É r  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ ˜ Ðs 
 ] j› ¸ l  / 'î  r í ß – oÓ ü t s  



 H  כ õ    s  B Ä º $ § 4     H  © œ& h `  ¦ ° ú “ ¦ e ” # Q · ú ¡ Ü

¼– Ð D h– Ðî  r  l Í ‰ ty Œ •™ èF – Ð ´ ú §s  6 £ x6   x| ¨ c à º e ” `  ¦  כ Ü ¼

–

Ð ó ø Íé ß –  ) a  . ¢ ¸ô  Ç, q & ñ | 9  Fe-Mn-Zr ½ + ËF K >   H $ “ : r \ " f _

 spinglass ‰ & ³ © œÜ ¼– Ð ´ ú §“ É r ƒ  ½ ¨_  › ' a d ” s  @ / © œs  ÷ &# Q

“

: r ½ + ËF K s  .  8¹ ¡ ¤ s   © œ“ : r  H % ƒ_  & h ] X ô  Ç Ç ©o “ : r • ¸\  ¦
 

? /• ¸2 Ÿ ¤ u  ¨ 8 Š | ¾ Ó\     › ¸] X ½ + É Ã º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð  l Í ‰ ty Œ • 6

 

x ™ èF – Ð ´ ú §s   Ö ¸6   x| ¨ c  כ Ü ¼– Ð ó ø Íé ß –  ) a  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H s  Qô  Ç ` …\  v Û ¼ s à Ô ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ” 



 H ê ø Í ³ o u } © œç ß –í ß – oÓ ü t“   LaMnO3 ½ + ËF K \ " f La`  ¦ Pb – Ð u

 ¨ 8 Š ½ + É M : u  ¨ 8 Š | ¾ Ó\    É r  l & h  : £ ¤$ í õ  300 K s  _  Ç

©o “ : r • ¸\  ¦ t m   H Fe-Mn-Zr q & ñ | 9  ½ + ËF K > _   l \ P | ¾ Ó

´

òõ \  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  .

II. ÷ m Ç] M öU ê s0 n É

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  6   x ) a ½ + ËF K`  ¦ ] j Œ • l  0 A # Œ La

²

O

3

, PbO, MnO

₂

ì  r ´ ú ˜`  ¦ g A| ¾ Ó # Œ ¸ ú ˜ [ O # QÅ Ò% 3  . ™ D ¥ ½ + ˝ ) a ì  r

´ ú

˜`  ¦ 1 l x„  — ¸€ ª œÜ ¼– Ð ë ß –[ þ t “ ¦ 1523 K\ " f 16r ç ß – 1 l x î ß – 

™

è\  ¦ % i Ü ¼ 9 ™ èô  Ç Ê ê  r  ì  r ´ ú ˜+ þ AI – Ð ì  r  W\  ¦ 

%

i  . ì  r  Wô  Ç ì  r ´ ú ˜`  ¦ 1 l x„  — ¸€ ª œÜ ¼– Ð ë ß –[ þ t # Q 1823 K\ 

"

f 18r ç ß –1 l x î ß – ™ è  `  ¦ % i  . s X O >  # Œ ë ß –[ þ t # Q”   La

1−x

Pb

x

MnO

3

(x = 0.1, 0.2, 0.3) ½ + ËF K _  ½ ¨› ¸\  ¦ ì  r$ 3   l

 0 A # Œ X-ray  r] X  z  ´+ « >`  ¦ % i  . ¢ ¸ô  Ç, / å L5 Å q6 £ x “ ¦~ ½ Ó Z O

`  ¦ s 6   x # Œ q & ñ | 9  Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

(x = 4, 6, 8, 10)

½

+ ËF K`  ¦ single roll ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð Ar ì  r 0 Al  5 Å q \ " f ] j› ¸ % i 



.  l & h “   : £ ¤$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 A # Œ r « є  1 l x  § 4 > 

Fig. 1. Temperature dependence of the magnetization measured at 100 Oe for La

1−x

Pb

x

MnO

3

(x = 0.1, 0.2, 0.3).

Fig. 2. Temperature dependence of the magnetization measured at 10 Oe for Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

(x = 4, 6, 8, 10).

(VSM)`  ¦ s 6   x # Œ  l s § 4 / B G‚  õ   l — ¸F ' pà Ô_  “ : r • ¸ _

” > r$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . ¢ ¸ô  Ç,  l \ P | ¾ Ó´ òõ _  ç ß –] X & h “   8

£ ¤& ñ ~ ½ ÓZ O “    l  ' pà Ԗ Ðx    o\  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 A # Œ y Œ • ½ + Ë F

K[ þ t _  Ç ©o “ : r • ¸   H % ƒ\ " f ü @ Ò l  © œ_     o\    É r   l

— ¸F ' pà Ô_     o\  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  .

III. ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý

Fig. 1 õ  Fig. 2   H y Œ •y Œ • La

1−x

Pb

_x

MnO

₃

(x = 0.1, 0.2, 0.3) r « Ñü < q & ñ | 9  Fe

_90−x

Mn

_x

Zr

₁₀

(x = 4, 6, 8, 10)

½

+ ËF K \  @ /ô  Ç  l — ¸F ' pà Ô_  “ : r • ¸_ ” > r$ í `  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ s 



. Fig. 1 \ " f ^  ¦ à º e ” 1 p w s  Ç ©o “ : r • ¸  H x = 0.1 { 9  M

: 210 K, x = 0.2 { 9  M : 294 K, x = 0.3 { 9  M : 349 K

Fig. 3. Magnetic field dependence of the magnetization at various temperatures around Curie temperature for La

_0.8

Pb

_0.2

MnO

₃

.

–

Ð & h & h  7 £ x † < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . s X O >  Ç ©o “ : r • ¸ 7 £ x 

  H s Ä »  H Pb u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     Û ¼— 2 ;-C • ¸   

½

+ Ës  y © œK t l  M :ë  H s  . ô  Ǽ # , Fig. 2 \ " f ^  ¦ à º e ” 1 p w s

 Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

½ + ËF K > \ " f Mn _  u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x † < Ê

\

    Ç ©o “ : r • ¸  H  _  ‚  + þ A& h Ü ¼– Ð y Œ ™™ è† < Ê`  ¦ · ú ˜ à º e ”  Ü

¼ 9 Ç ©o “ : r • ¸_  # 3 0 A  H 236 K (x = 4) \ " f 195 K (x

= 10) s % 3  . Fig. 3 “ É r La

0.8

Pb

0.2

MnO

3

½ + ËF K _  1 p x\ P   l

 oü < ü @ Ò l  © œ_  › ' a >  Õ ªA á Ԗ Ð" f 261 K \ " f 331 K % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ s  . y Œ • Õ ªA á Ô_  “ : r • ¸ ç ß –  “ É r Ç

©o “ : r • ¸ Â Ò   H \ " f  H 3 K, Õ ª ü @_  % ò % i \ " f  H 5 K    8

£ ¤& ñ % i  . Fig. 6“ É r Fe

86

Mn

₄

Zr

₁

½ + ËF K > _  Ç ©o “ : r • ¸

% ò

% i \ " f_  ü @ Ò l  © œ\  @ /ô  Ç 1 p x\ P  l  o_  ° ú כ`  ¦
 



· p Õ ªA á Ôs  .  l  ' pà Ԗ Ðx     o\  ¦ > í ß – l  0 A # Œ d ”

(1)`  ¦ s 6   x # Œ > í ß –`  ¦ % i  .

∆S

_M

= Σ

_i

M

i+1

− M

i

T

_i+1

− T

i

∆H (1)

 À

» d ” `  ¦ s 6   x # Œ ü @Â Ò  l  © œs  0 \ " f 15 kOe – Ð K 

| 9

 M :_   l  ' pà Ԗ Ðx    o\  ¦ > í ß – % i   H X < s   l  ' pà Ô

–

Ðx    oü < “ : r • ¸ü <_  › ' a >  Fig. 4 _  Õ ªA á Ôs  . Fig.

4(a)  H   o° ú כ_  y Œ • “ : r • ¸\ " f_  ü @ Ò l  © œ\  @ /ô  Ç _ ” > r

$ í

`  ¦
 Í Ç xÜ ¼ 9 Fig. 4(b)  H H/M vs. M2 _  › ' a > \  ¦
 

? /% 3  . Fig. 5 \ " f ˜ Ð1 p w s  Fig. 4\  ¦ ì  r$ 3 ô  Ç  l  ' p à

Ԗ Ðx    o  H x = 0.1 { 9  M : Ç ©o “ : r • ¸ 160 K\ " f 0.53 J/kg K _  þ j@ /° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i “ ¦ x = 0.2 { 9  M : Ç ©o “ : r • ¸ 294 K \ " f 1.22 J/kg K _  þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  . Pb_  u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  0.3 Ü ¼– Ð 7 £ x  % i `  ¦ M : Ç ©o “ : r • ¸ 352 K\ " f 0.96 J/kg K _

 þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  .  l  ' pà Ԗ Ðx    o þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ¶ ú ˜( R

˜

Ѐ   Pb _  u  ¨ 8 Š | ¾ Ó\     7 £ x  % i   s Ê ê €  •ç ß – y Œ ™

™

è† < Ê`  ¦ ^  ¦ à º e ” % 3  .

Fig. 4. (a)Magnetic field dependence of the magneti- zation at various temperatures around Curie temper- ature and (b)H/M vs. M

₂

plots for the isotherms of Fe

₈₆

Mn

₄

Zr

₁

amorphous alloy.

Fig. 5. Temperature dependence of magnetic entropy change obtained under a field change from 0 to 15 kOe, for x = 0.1, 0.2, 0.3 of La

1−x

Pb

x

MnO

3

.

Fig. 6 “ É r La

1−x

Pb

_x

MnO

₃

½ + ËF K \  @ /K  é ß –\ P “ : r • ¸    o

\

 ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç   õ \  ¦
  · p Õ ªA á Ôs  . x = 0.1 { 9  M :  H 8

£ ¤& ñ 0 p x ô  Ç “ : r • ¸ # 3 0 A\  ¦ # Á # Q
 8 £ ¤& ñ `  ¦ t  3 l w % i  .

Fig. 6. Temperature dependence of adiabatic change ob- tained under a field change from 0 to 15 kOe, for x = 0.2, 0.3 of La

1−x

Pb

x

MnO

3

.



 " f Pb_  † < Ê| ¾ Ós  0.2, 0.3\  @ /ô  Ç   õ ë ß –`  ¦
 ? /% 3 



. Õ ªA á Ô\ " f ˜ Ð1 p w s  x = 0.2 { 9  M : 294 K _  Ç ©o “ : r

•

¸ \ " f 0.68 K – Ð þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i “ ¦ x = 0.3 { 9  M :  H 349 K _  Ç ©o “ : r • ¸ \ " f 1 K _  þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Ð% i  .  l  ' pà Ô

–

Ðx     o  H Pb _  † < Ê| ¾ Ós  0.2 { 9  M :\  þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Г   ì ø Í

€

  é ß –\ P “ : r • ¸    o  H Pb _  † < Ê| ¾ Ós  0.3 { 9  M : þ j“ ¦° ú כ`  ¦ ˜ Ð

%

i  . s  כ “ É r La ˜ Ð  Pb _  q \ P s   8 ß ¼l  M :ë  H s    

«

Ñ  ) a  . é ß –\ P “ : r • ¸   oü < q \ P õ _  › ' a >   H d ” (2) ü < ° ú  s 

³ ð‰ & ³ ) a  .

∆T

ad

= |∆S

M

(T

0

, H)| T

0

C

_p

(T

₀

, H) (2)

 À

» d ” (2) \ " f ˜ Ð1 p w s  é ß –\ P “ : r • ¸    oü < q \ P õ _  › ' a > 



 H ì ø Íq Y V › ' a > \  ¦ ° ú “ ¦ e ”  .   " f q \ P s   H Pb  q \ P  s

  Œ •“ É r La`  ¦ u  ¨ 8 Š ½ + É M : é ß –\ P “ : r • ¸   o  H y Œ ™™ è >  ÷ &  H

 כ

s  . ` …\  v Û ¼ s à Ô ½ ¨› ¸_  Ó ü t| 9 \ " f  H  l  ' pà Ԗ Ð x

    o  H Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x — ¸4 S q (double-exchange model)– Ð

 ? /# Q | 9  à º e ”   [14]. Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x s ê ø Í ½ ¨› ¸ ? /\ " f Mn

³⁺

ü < Mn

⁴⁺

 s _   © œ  ñ Œ •6   x`  ¦
  · p . ' ‘ Ó ü t s  [

þ

t # Q>  ÷ &€   ' ‘ Ó ü t _  € ª œ\     Mn

⁴⁺

/Mn

³⁺

_  q Ö  ¦ s

    o >  ÷ &# Q Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x s     >   ) a  . ‘ : r z  ´+ « >\ 

"

f  H Pb u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x s   Œ •>    



o # Œ  l  ' pà Ԗ Ðx     o\  ¦ ß ¼>  % i   [15].  l  ' p à

Ԗ Ðx    o\  ¦
 ? /  H ¢ ¸   É r — ¸4 S q“ É r Û ¼— 2 ;-C • ¸   ½ + Ë

\

 _ ô  Ç    os   [16]. Û ¼— 2 ;-C • ¸   ½ + Ës  y © œK t €     l

  © œ   o { 9 # Q
l  # Q§ >  .   " f Ç ©o “ : r • ¸ 7 £ x 

>   ) a  .

‘

: r   õ \ " f• ¸ Ç ©o “ : r • ¸  H Pb _  † < Ê| ¾ Ós  7 £ x † < Ê\   



 7 £ x    H  כ `  ¦ ^  ¦ à º e ” % 3  . s  s Ä »  – Ð Û ¼— 2 ;-C 

Fig. 7. Temperature dependent magnetic entropy change obtained under a field change from 0 to 15 KOe, for x = 4, 6, 8, 10 of Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

.

•

¸   ½ + Ës  y © œK t l  M :ë  H s  .   " f ‘ : r z  ´+ « >_    õ \ 

"

f · ú ˜ à º e ”   H  כ “ É r Pb _  † < Ê| ¾ Ós  7 £ x † < Ê\     Û ¼— 2 ;-C 

•

¸   ½ + Ës  7 £ x  “ ¦ ì ø ̀   Š © œ“ § ¨ 8 Š  Œ •6   x“ É r  Œ • ”     H  כ s 



. Fig. 7 “ É r q & ñ | 9  Fe

86

Mn

4

Zr

10

½ + ËF K _   ' pà Ԗ Ðx     o

° ú

כ`  ¦
  · p Õ ªA á Ôs  . Õ ªa Ë >\ " f ^  ¦ à º e ” 1 p w s  Mn _ 

†

< Ê| ¾ Ós  7 £ x † < Ê\      l  ' pà Ԗ Ðx _  ° ú כ“ É r 1.04 J/kg K (Fe

86

Mn

4

Zr

10

) \ " f 0.87 J/kg K (Fe

⁸⁰

Mn

10

Zr

10

) – Ð y Œ ™

™

è† < Ê`  ¦ ˜ Ðs “ ¦ e ”  . s   H Mn _  u  ¨ 8 Š | ¾ Ós  7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤ r

« Ñ? /_  Mn-Mn _  ì ø Íy © œ $ í   ½ + Ë\  _  # Œ y © œ $ í % ò

%

i s   © œ@ /& h Ü ¼– Ð €  • o H † d õ  › ' aº  s  e ” Ü ¼ 9 s \       l

 ' pà Ԗ Ðx  ° ú כs  y Œ ™™ è “ ¦ e ”  .

IV. + s Ç Â ] Ø



l Í ‰ t1 l x l _  Í ‰ tB – Ð  f ”  t  µ 1 ß) €”   F « э  H ´ ú §t  · ú §



.  © œ ë ß –[ þ t l  / 'Ä º 9   s  ø ß –  כ “ É r ‘ : r z  ´+ « >\ " f   6

 

x ) a } © œç ß –í ß – oÓ ü t > \ P s t ë ß –   õ \ " f ˜ Ð1 p w s  Gd1 p x _  F

K5 Å q  o½ + ËÓ ü t õ  q “ § # Œ  l \ P | ¾ Ó´ òõ   -Á º ± ú    H é ß –

&

h s  e ”  .   " f F « Ñ\  ¦  >  ] j Œ •½ + É Ã º e ” Ü ¼€  " f• ¸  H



l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦ ˜ Ðs   H F « Ñ\  ¦ ¹ 1 ԍ  H  כ ¢ ¸ô  Ç ×  æ כ ¹ô  Ç ƒ  

½

¨õ ] js  . ¢ ¸ô  Ç ‘ : r F « Ñü < ° ú  s  q 2 Ÿ ¤  Œ •“ É r  l \ P | ¾ Ó´ ò õ

\  ¦
 ? /t ë ß –  l Í ‰ t1 l x l _  í  H¨ 8 Š l  › ' a _  ½ ¨› ¸\  ¦ ´ òÖ  ¦

&

h Ü ¼– Ð # Œ þ j7 á x& h “    l Í ‰ t1 l x l _  $ í 0 p x`  ¦  â ] j& h s “ ¦ Ä

ºÃ º >  ë ß –[ þ t à º e ” Ü ¼o   Ò q ty Œ •s   ) a  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f ƒ  ½ ¨  ) a ` …\  v Û ¼ s à Ô ½ ¨› ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ”   H ê

ø Í ³ o u } © œç ß –í ß – oÓ ü t“   LaPbMnO

3

>  ½ + ËF K õ  Fe-Mn-Zr

½

+ ËF K >   H Gd > \ P _  F « Ñ\  q K  ± ú “ É r  l \ P | ¾ Ó´ òõ \  ¦

˜

Ðs 
 ] j› ¸ l  / 'î  r í ß – oÓ ü t õ  q & ñ | 9  ½ + ËF K s    H  כ õ 

  s  B Ä º $ § 4     H  © œ& h `  ¦ ° ú “ ¦ e ” Ü ¼ 9 ~ 1 >  r « Ñ

_

 u  ¨ 8 Š | ¾ Ó`  ¦ › ¸] X  # Œ Ç ©o “ : r • ¸\  ¦ › ¸] X ½ + É Ã º e ”    H & h  1

p

x Ü ¼– Ð Ä »6   x ô  Ç  l Í ‰ ty Œ •™ èF – Ð" f  Ö ¸6   x u  e ” `  ¦  כ Ü ¼

–

Ð # Œ ”   .

P

c p 8 ý ò k >

s

  7 Hë  H“ É r 2006 † < Ƹ  • ¸ Ø  æ· ¡ ¤ @ /† < Ɠ § † < ÆÕ ü tƒ  ½ ¨t " é ¶  \ O  _

 ƒ  ½ ¨q t " é ¶ \  _  # Œ ƒ  ½ ¨÷ &% 3 6 £ §.

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] J. S. Lee, Journal of Air-Conditioning and Refriger- ation Eng. 16(4), 383 (2004).

[2] P. Debye, Ann. Physik 81, 1154 (1926).

[3] W. F, J, Giauque, Am. Chem. Soc. 49, 1864 (1927).

[4] W. F. Giauque and D. P. MacDougall, Phys. Rev.

43, 768 (1933).

[5] G. V. Brown, J. Appl. Phys. 47, 3673 (1976).

[6] V. K. Pecharsky and K. A. Jr. Gschneidner, Appl.

Phys. Lett 70(24), 3299 (1997).

[7] W. Dunhui, L. Haidong, T. Shaolong, Y. Sen, S.

Huang and Y. Du, Phys. Lett. A 297, 247 (2002).

[8] M. J. S´ anchez, F. J. Rodriguez, B. Chevalier, J. L.

Bobet and J. J. Etourneau, J. Magn. & Magn. Mater 272-276, 579 (2004).

[9] F. Canepa, M. Napoletano and S. Grafici, Inter- metallics 10, 731 (2002).

[10] O. Tegus, E. Bruck, K. H. J. Buschow and F. R. de Boer, Nature 415, 150 (2002).

[11] A. A. Cherechunkin, T. Takagi, M. Matsumoto and V. D. Buchel’nikov, Phys. Lett. A, in press (2006).

[12] H. Wada, T. Morikawa, K. Taniguchi, T, Shibata, Y. Yamada and Y. Akishige, Physica B 328, 114 (2003).

[13] A. Fujita, S. Fujieda, Y. Hasegawa and K.

Fukamichi, Phys. Rev. B 67, 104416 (2003).

[14] C. Zener, Phys. Rev. 82(3), 403 (1951).

[15] Y. Sun, X. Xu and Y. Zhang, J. Magn. & Magn.

Mater 219, 183 (2000).

[16] Z. B. Guo, Y. Du, M. Zhu, J. S. Huang, H. Ding and

W. P. Geng, Phys. Rev. Lett. 78(6), 1142 (1997).

Magnetocaloric Effect of Manganite and Fe-Based Amorphous Alloys

Kyeong-Sup Kim, Seong-Gi Min and Seong-Cho Yu

^∗

Department of Physics, Chungbuk National University, Cheongju 361-763 (Received 15 September 2006)

The magnetocaloric effect and the magnetization behaviors have been studied for La

1−x

Pb

x

MnO

3

(x = 0.1, 0.2, 0.3) and amorphous Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

(x = 4, 6, 8, 10) alloys. The Curie temperature increased from 195 K to 352 K with increasing Pb concentration for the La

1−x

Pb

x

MnO

3

(x = 0.1, 0.2, 0.3) alloys. A large magnetic entropy change (∆S

M

), which was calculated from the H vs M curves associated with the ferromagnetic-paramagnetic transitions, was observed. The maximum ∆S

M

of La

0.8

Pb

0.2

MnO

3

was 1.22 J/kg K at 294 K for an applied field of 1.5 T. The adiabatic temperature change (T

ad

) was measured directly by a special cryostat. The maximum T

ad

of La

0.7

Pb

0.3

MnO

3

was 1.00 K at 352 K for an applied field of 2 T. The Curie temperature decreased from 236 K to 195 K with increasing Mn concentration (x = 4 to x = 10) for the amorphous Fe

90−x

Mn

x

Zr

10

alloys. The magnetic properties showed superparamagnetic behavior above Tc where the mean magnetic moment of the superparamagnetic spin clusters decreased with increasing temperature. A large magnetic entropy change, ∆S

M

, which is calculated from the H vs M curves associated with the ferromagnetic-paramagnetic transitions in amorphous, has been observed. With increasing Mn concentration, ∆S

M

decreased from 1.04 to 0.87 J/kg K and the Curie temperature 222 to 195 K.

PACS numbers: 75.30.s

Keywords: Magnetocaloric effect, Magnetic refrigeration, Latanum manganite, Fe-based amorphous alloys

∗

E-mail: [email protected]