Magnetische Wärmeübertragung bei Raumtemperatur

Magnetische Wärmeübertragung kann bei Raumtemperatur praktikabel gemacht werden, indem ein ferromagnetisches Material mit einem Curie-Punkt im oder nahe dem Betriebstemperaturbereich und einem geeigneten regenerativen thermodynamischen Zyklus verwendet wird. Seltene Erden erweisen sich in dieser Anwendung als wesentlich effektiver als Übergangselemente, und es wurden Messungen durchgeführt, die zeigen, dass Gadolinium (Curie-Punkt: 293 °K) ein geeignetes Arbeitsmaterial ist. Die Anwendung eines 7-T-Magnetfeldes auf Gd beim Curie-Punkt verursacht eine Wärmefreisetzung von 4 kJ/kg unter isothermalen Bedingungen oder einen Temperaturanstieg von 14 °K unter adiabatischen Bedingungen. Eine Regenerationstechnik wird vorgeschlagen, die die normalerweise erwarteten Grenzen des Temperaturbereichs eines magnetischen Zyklus aufhebt. Die Zykluseffizienz kann sich der Carnot-Zyklus-Effizienz annähern.