Experimentos em campos magnéticos pulsados: uma ferramenta poderosa para estudar materiais multicalóricos

As instalações de campo pulsado são conhecidas pelos altos campos magnéticos que podem produzir (até 100 Tesla). Por outro lado, para aplicações em refrigeração magnética, os campos magnéticos de até 2 T entram em questão. Portanto, a realização de experimentos com campos magnéticos pulsados para estudar materiais multicalóricos parece ser, pelo menos à primeira vista, supérfluo. No Dresden High Magnetic Field Laboratory, desenvolvemos a técnica para medir diretamente a variação de temperatura da amostra sob campos aplicados que podem ir além de 50 T. A curta duração do pulso (normalmente entre 10 a alguns 100 ms) proporciona boas condições adiabáticas durante o experimento permitindo a medição direta da variação adiabática de temperatura de um material, ΔTad, sem qualquer perda de calor. Além de medir o ΔTad de nossas amostras, mostramos que os campos magnéticos pulsados são uma ferramenta poderosa para estudar e caracterizar materiais multicalóricos. O regime de campos altos permite determinar, por exemplo, o valor de saturação do efeito magnetocalórico e sua máxima extensão em temperature ou podemos induzir a transição do material em uma ampla faixa de temperatura. Efeitos irreversíveis devido à histerese, dinâmica de transição ou a dependência do protocolo de medição do efeito magnetocalórico são geralmente estudados em detalhes em nossas medições. Além disso, a possibilidade de combinar diferentes técnicas e medir simultaneamente a magnetostricção, magnetização e variações de temperatura de uma amostra dá uma visão completa das propriedades do material. Em minha palestra, apresentarei a técnica para determinar diretament o efeito magnetocalórico em campos magnéticos pulsados e mostrarei alguns exemplos de ligas de Heusler.