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Une piste pour la réfrigération magnétique grâce à l’impact d’ions lents multichargés

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Marie Pinhas-Diena, responsable de la communication scientifique l T. 01 44 27 22 89 l M. marie.pinhas@upmc.fr

Une piste pour la réfrigération magnétique grâce à l’impact d’ions lents multichargés

Dans la perspective de développer des réfrigérateurs plus efficaces, les physiciens s’intéressent de près aux matériaux présentant un fort effet magnétocalorique. De même qu’un gaz s’échauffe lorsqu’il est comprimé et se refroidit lorsqu’il se détend, un matériau magnétocalorique s’échauffe lorsqu’on l’aimante en appliquant un champ magnétique et se refroidit en se désaimantant.

 

Changement de phases (liquide-gaz) dans une coupe de champagne facilité par les défauts de parois avec l’apparition des filets de bulles. D. R.

 

Ce phénomène est la base d’une nouvelle technique de réfrigération, la réfrigération magnétique, énergétiquement plus efficace que la compression/expansion de gaz communément utilisée, tout en respectant l’environnement. Toutefois, dans les matériaux fortement magnétocaloriques actuellement connus, cette propriété est due à un changement de structure cristalline qui s’accompagne d’une forte hystérésis, c’est-à-dire un retard à l’aimantation et à la désaimantation lorsque l’on change le champ magnétique. Cette source d’irréversibilité dans le cycle thermique interdit toute utilisation pour la réfrigération. En bombardant des couches minces d’arséniure de manganèse avec des ions multichargés de faible énergie, des physiciens de l’INSP ont induit des défauts facilitant les transitions de structure. Ils ont ainsi éliminé l’hystérésis thermique de ce matériau tout en conservant ses propriétés magnétocaloriques, en particulier son pouvoir réfrigérant. Cette nouvelle méthode ouvre des perspectives intéressantes dans l’application de l’effet magnétocalorique comme technique alternative de réfrigération.

 

Goniomètre six axes sous ultravide chauffant et refroidissant pour l’étude de l’interaction entre des ions multichargés et des surfaces magnétiques. D. R.

Pour en savoir plus :

Institut des nanosciences de Paris (INSP, CNRS/UPMC) Nouvelle fenêtre



15/05/15