Cientistas do Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA descobriram uma transição magnetoelástica descontínua desconhecida anterior em um intermetálico de terras raras. O mecanismo de mudança do estado magnético do material é tão incomum, ele fornece novas possibilidades para a descoberta de materiais semelhantes.

Os materiais que possuem transições de fase magnetoelástica são muito procurados por uma série de tecnologias em desenvolvimento, incluindo aquecimento calórico e sistemas de resfriamento. Os materiais que exibem esta propriedade são raros, e são pensados ​​para serem exclusivamente baseados em metais de transição.

Mas o grupo de pesquisa do Laboratório Ames descobriu que um composto de terras raras feito de Európio e Índio, Eu2In, exibiu uma transição de fase magnética surpreendentemente nítida acompanhada por um efeito magnetocalórico gigante (mudança na temperatura) e sem histerese.

"Este foi um resultado muito surpreendente e um dos lugares menos esperados para encontrar tal fenômeno, "disse Yaroslav Mudryk, um cientista do Ames Laboratory. "Portanto, este representa o primeiro exemplo do que pode potencialmente se tornar uma nova classe de materiais."

"A transição de fase magnética pode ser explicada por uma troca incomum de elétrons entre os dois elementos do composto, com os estados eletrônicos do Indium se sobrepondo aos do Europium, "disse Durga Paudyal, um cientista do Ames Laboratory.

"Agora que vimos esse mecanismo e podemos explicar como ele funciona, podemos usar esse conhecimento para procurar materiais semelhantes, mas melhores, um que pode ser usado em aplicações futuras, como refrigeração magnética, "disse Vitalij Pecharsky, Cientista do Ames Laboratory e ilustre professor de Ciência e Engenharia de Materiais na Iowa State University.

A pesquisa é discutida mais detalhadamente no artigo, "Transição de fase de primeira ordem não histérica com grande calor latente e efeito magnetocalórico gigante de baixo campo, "de autoria de F. Guillou, A.K. Pathak, D. Paudyal, Y. Mudryk, F. Wilhelm, A. Rogalev, e V.K. Pecharsky; e publicado em Nature Communications .

Absorção de raios-X e experimentos de dicroísmo circular magnético foram realizados na linha de luz ID12 da European Synchrotron Radiation Facility, ESRF, França.