Propiedades magnetocalóricas de un compósito La0.7Ca0.3MnO3-La0.7Ca0.1Sr0.2MnO3 (25:75) para refrigeración magnética en un amplio rango de temperaturas

Cristhian Antonio Taboada Moreno; Ana María Bolarín Miró; Fidel Iván Reyes Patricio; Claudia Alicia Cortés Escobedo; Félix Sánchez De Jesús

doi:10.29057/icbi.v13iEspecial2.14920

Autores/as

Cristhian Antonio Taboada Moreno Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-6288-3118
Ana María Bolarín Miró Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-2199-1208
Fidel Iván Reyes Patricio Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0009-0004-1847-3268
Claudia Alicia Cortés Escobedo Instituto Politécnico Nacional https://orcid.org/0000-0003-4824-2941
Félix Sánchez De Jesús Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-9453-1755

DOI:

https://doi.org/10.29057/icbi.v13iEspecial2.14920

Palabras clave:

Manganitas de lantano, Compósito, Materiales magnetocalóricos, Temperatura de Curie, Refrigeración magnética

Resumen

En este trabajo se estudió el efecto magnetocalórico del compósito La0.7Ca0.3MnO3 - La0.7Ca0.1Sr0.2MnO3 (LCM-LCSM 25:75) sintetizado a partir de las manganitastipo perovskitas, de La0.7Ca0.3MnO3 y La0.7Ca0.1Sr0.2MnO3, en proporción en peso de (25:75) con el objetivo de ampliar el intervalo operativo de temperatura de trabajo del compósito y mejorar sus propiedades magnetocalóricas. El material se sintetizo mediante molienda de alta energía, asistida de tratamiento térmico a 1273K, el compósito sintetizado presentó una única fase ortorrómbica (Pnma) según análisis de difracción de rayos X (DRX) y refinamiento Rietveld. Las mediciones magnéticas mediante magnetometría de muestra vibrante (VSM) mostraron un comportamiento ferromagnético a temperatura ambiente, se realizó el estudio para determinar Temperatura de Curie obteniendo
dos transiciones a 268 K y 322 K. Las isotermas magnéticas permitieron calcular un cambio de entropía magnética máxima (ΔS) de 1.64, 2.30 y 2.37 J/kg K bajo un campo aplicado de 18 kOe, y una capacidad de refrigeración (RC) de 298.3 J/kg. Estos
resultados evidencian que el diseño del compósito permite obtener una respuesta magnetocalórica significativa en un intervalo térmico más amplio, lo que lo posiciona como candidato viable para aplicaciones en sistemas de refrigeración magnética avanzada.

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Bolarín-Miró, A. M., Taboada-Moreno, C. A., Cortés-Escobedo, C. A., Rosales-González, O., Torres-Villaseñor, G., Sánchez-De Jesús, F., (2020). Effect of high-energy ball milling on magnetocaloric properties of La0.7Ca0.2Sr0.1MnO3. Applied Physics A, 126, 369. DOI: 10.1007/s00339-020-03555-w.

Bolarín-Miró, A. M., Taboada-Moreno, C. A., Cortés-Escobedo, C. A., et al. (2024). Tuning the magnetocaloric properties of lanthanum-strontium manganite by rare-earth Nd3+ doping. J. Therm Anal Calorim, 149, 12665–12674. DOI: 10.1007/s10973-024-13565-y.

Bouzidi, S., Gdaiem, M. A., Dhahri, J., Hlil, E. K., (2019). Large magnetocaloric entropy change at room temperature in soft ferromagnetic manganites. RSC Advances, 9, 65–75. DOI: 10.1039/C8RA09166H.

Franco, V., Blázquez, J. S., Ipus, J. J., Law, J. Y., Moreno-Ramírez, L. M., Conde, A., (2018). Magnetocaloric effect: From materials research to refrigeration devices. Progress in Materials Science, 93, 112–232. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2017.10.005.

Hamad, M. A., Hemeda, O. M., Alamri, H. R., Mohamed, A. M., Harb, M. E., (2021). Strong tailoring of the magnetocaloric effect in highly (001)-oriented La0.7Sr0.3MnO3 thin films. JMR&T, 11, 1356–1361. DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.01.061.

Ho, T. A., Dang, N. T., Phan, The-Long, Yang, D. S., Lee, B. W., Yu, S. C., (2016). Magnetic and magnetocaloric properties in La0.7Ca0.3-xNaxMnO3 exhibiting first-order and second-order magnetic phase transitions. J. Alloys Comp., 676, 305–312. DOI: 10.1016/j.jallcom.2016.03.156.

Lira-Hernández, I., Sánchez-De Jesús, F., Cortés-Escobedo, C. A., Bolarín-Miró, A. M., (2010). Crystal structure analysis of calcium-doped lanthanum manganites prepared by mechanosynthesis. J. Amer. Cer. Soc., 93, 10, 3474–3477. DOI: 10.1111/j.1551-2916.2010.03872.x.

Mazumdara, D., Dasb, K., Das, I., (2021). Study of modification of the magnetic and magnetocaloric properties with Gd doping in Sm-Sr based manganite compounds: Influence of short-range charge-orbital ordering. J. Magn. Magn. Mat., 519, 167413. DOI: 10.1016/j.jmmm.2020.167413.

Phan, M. H., Yu, S. C., (2007). Review of the magnetocaloric effect in manganite materials. J. Magn. Magn. Mat., 308, 325–340. DOI: 10.1016/j.jmmm.2006.07.025.

Sakka, A., M'nassri, R., Nofal, M. M., Mahjoub, S., Cheikhrouhou-Koubaa, W., Chniba-Boudjada, N., Oumezzine, M., Cheikhrouhou, A., (2020). Structure, magnetic, and field dependence of magnetocaloric properties of Pr0.5RE0.1Sr0.4MnO3 (RE=Eu and Er). Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 514, 167158. DOI: 10.1016/j.jmmm.2020.167158.

Shen, J., Mo, Z., Li, Z., Gao, X., Sun, H., Xie, H., (2021). Research Progress in Magnetic Refrigeration Materials and Technology. J. Science China: Phys. Mech. Astron., 51, 067502. DOI: 10.1360/SSPMA-2020-0339.

Song, Q., Wang, G., Yan, G., Mao, Q., Wang, W., Peng, Z., (2008). Influence of the substitution of Sm, Gd, and Dy for La in La0.7Sr0.3MnO3 on its magnetic and electric properties and strengthening effect on room-temperature CMR. Journal of Rare Earths, 26, 6, 821–826. DOI: 10.1016/S1002-0721(09)60014-4.

Taboada-Moreno, C. A., Bolarín-Miró, A. M., Pedro-García, F., Cortés-Escobedo, C. A., Sánchez-De Jesús, F., (2023). Role of Gd3+ on the magnetocaloric properties of lanthanum-strontium manganite. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 570, 170542. DOI: 10.1016/j.jmmm.2023.170542.

Taboada-Moreno, C. A., Sánchez-De Jesús, F., Pedro-García, F., Cortés-Escobedo, C. A., Betancourt-Cantera, J. A., Ramírez-Cardona, M., Bolarín-Miró, A. M., (2020). Large magnetocaloric effect near room temperature in Sr2+ doped La0.7Ca0.3MnO3. J. Magn. Magn. Mat., 496, 165887. DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165887.

Peńkała, M., Peńkała, K., Drozd, V., Fagnard, J.-F., & Vanderbemden, P. (2016). Effect of nanocrystalline structure on magnetocaloric effect in manganite composites (1/3) La0.7Ca0.3MnO3/(2/3)La0.8Sr0.2MnO3. Journal of Alloys and Compounds, 629, 98–104.

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.216

Passanante, S., Granja, L. P., Albornoz, C., Vega, D., Goijman, D., Fuertes, M. C., Ferreyra, C., Ghivelder, L., Parisi, F., & Quintero, M. (2022). Magnetocaloric effect in nanocrystalline manganite bilayer thin films. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169545