Materiais magneto calóricos

ais Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Materiais Elétricos

Materiais Magnetocalóricos

Layon Cassiano Minchuerri Souza

Belo Horizonte
01 de Novembro de 2012

Introdução

O efeito magnetocalórico (EMC) corresponde ao aquecimento de um material magnético quando ele é colocado sob a influência de um campo magnético, e ao correspondente arrefecimento quando ele é retirado deste campo. Todo material magnético apresenta esse efeito, porém, acontece com particular intensidade em alguns materiais. Esse efeito pode ser aplicado em processos de refrigeração, chamados de refrigeração magnética, e apresenta a vantagem de ter maior eficiência que os processos convencionais, além de abrir mão de gases nocivos ao meio ambiente. Com isso, a refrigeração magnética poderá ser considerada uma tecnologia limpa e sustentável. Fisicamente falando, o EMC é o acoplamento entre os momentos magnéticos de determinado material e o campo aplicado, H, alterando a contribuição magnética da entropia do sólido. O EMC pode ser medido por técnicas diretas ou calculado indiretamente (equações), através da magnetização ou calor específico em função da temperatura e do campo magnético.

Os Materiais

O efeito magnetocalórico é uma propriedade intrínsica a sólidos magnéticos. Essa resposta térmica de um sólido a aplicação ou remoção de um campo magnético é maximizada quando o sólido está próximo de sua temperatura de ordenamento magnético.
Atualmente, ligas de gadolinium produzindo de 3 a 4K por Tesla (K/T) de alteração em um campo magnético podem ser usadas na refrigeração magnética.
Recentes pesquisas em materiais que exibiam enormes mudanças de entropia mostraram que ligas de Gd5(SixGe1−x)4, La(FexSi1−x)13Hx e MnFeP1−xAsx, são, por exemplo, uns dos mais promissores substitutos das ligas de gadolinium. Esses materiais são conhecidos por possuírem gigantescos efeitos magnetocalóricos.
Hoje em dia, gadolinium e suas ligas são os melhores