Return to search

Quantum statistics and the magnetocaloric effect

Caloric materials show prospect in replacing the function of vaporcompression systems in todays cooling devices, resulting in more energy efficient cooling and eliminating the need for refrigerents which contribute to climate change. This project has focused on magnetocaloric materials, which experience changes in temperature when exposed to magnetic fields. A step to finding viable materials is developing realistic simulations. To this end, this project has investigated if the calculated magnetocaloric effect is impacted by the choice of statistic. Three systems have been studied, bcc Fe, FeRh and Fe2P, using Monte Carlo simulations. The results have shown differences in the calculated entropy change depending on the statistic of choice. The quantum statistics have shown a ∆S = 0 below the phase transition, unlike the classical statistics. At the phase tranisitions quantum statistics resulted in either similar or smaller values for the calculated change in entropy. / Kaloriska material har potential att i framtiden ersätta funktionen hos ångkomprimeringssystem i dagens kylapparater, vilket i sin tur kan leda till mer energieffektiv kylning samt eliminerar behovet av kylmedier som bidrar till klimatförändringen. I detta projekt ligger fokus på magnetokaloriska material, vilka erfar temperaturförändringar då de utsätts för magnetfält. Ett steg mot att hitta gångbara material är att utveckla realistiska simulationer. För detta ändamål undersöktes huruvida den beräknade magnetokaloriska effekten påverkas av valet av statistik. Tre system studerades, bcc Fe, FeRh samt Fe2P, med hjälp av Monte Carlo simulationer. Resultaten visade skillnader i den beräknade entropiförändringen beroende på valet av statistik. För kvantstatistiken var  ∆S = 0 för temperaturer under fasövergångerna, vilket skiljde sig från de klassiska resultaten. Vid fasövergångarna gav kvantstatistiken liknande eller mindre värden för den beräknade entropiförändringen.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-415830
Date January 2020
CreatorsSandberg, Anna
PublisherUppsala universitet, Materialteori
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationFYSAST ; FYSKAND1125

Page generated in 0.003 seconds