SCOPUS
SCIE
First-to-second-order magnetic-phase transformation in La<sub>0.7</sub>Ca<sub>0.3-x</sub>Ba<sub>x</sub>MnO<sub>3</sub> exhibiting large magnetocaloric effect
저자
Phan, T.L. ; Dang, N.T. ; Ho, T.A. ; Manh, T.V. ; Thanh, T.D. ; Jung, C.U. ; Lee, B.W. ; Le, A.T. ; Phan, A.D. ; Yu, S.C.
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학술지명
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발행연도
2016
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
818-834(17쪽)
제공처
We have prepared polycrystalline samples La<SUB>0.7</SUB>Ca<SUB>0.3-x</SUB>Ba<SUB>x</SUB>MnO<SUB>3</SUB> (x = 0, 0.025, 0.05, 0.075 and 0.1) by solid-state reaction, and then studied their magnetic properties and magnetocaloric (MC) effect based on magnetization versus temperature and magnetic-field (M-H-T) measurements. Experimental results reveal the easiness in tuning the Curie temperature (T<SUB>C</SUB>) from 260 to about 300 K by increasing Ba-doping concentration (x) from 0 to 0.1. Under an applied field H = 50 kOe, maximum magnetic-entropy changes around T<SUB>C</SUB> of the samples can be tuned in the range between 6 and 11 J kg<SUP>-1</SUP> K<SUP>-1</SUP>, corresponding to refrigerant-capacity values ranging from 190 to 250 J kg<SUP>-1</SUP>. These values are comparable to those of some conventional MC materials, and reveal the applicability of La<SUB>0.7</SUB>Ca<SUB>0.3-x</SUB>Ba<SUB>x</SUB>MnO<SUB>3</SUB> materials in magnetic refrigeration. Analyses of the critical behavior based on the Banerjee criteria, Arrott plots and scaling hypothesis for M-H-T data prove a magnetic-phase separation when Ba-doping concentration changes. In the doping region x = 0.05-0.075, the samples exhibits the crossover of first- and second-order phase transitions with the values of critical exponents β and γ close to those expected for the tricritical mean-field theory. The samples with x < 0.05 and x > 0.075 exhibit first- and second-order transitions, respectively. More detailed analyses related to the Griffiths singularity, the critical behavior for different magnetic-field intervals started from 10 kOe, and the magnetic-ordering parameter n = dLn|ΔS<SUB>m</SUB>|/dLnH (where ΔS<SUB>m</SUB> is the magnetic-entropy change) demonstrate magnetic inhomogeneities and multicritical phenomena existing in the samples.
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