水素用磁気冷凍 − AMRサイクルにおける二次転移材料の転移温度制御 −

Magnetic refrigeration for hydrogen liquefaction -Transition temperature of second order transition material and AMR cycle-


松本 宏一, 池田 正和, 近藤 卓矢, 祖父江 雅充 (金沢大); 神谷 宏治, 沼澤 健則 (NIMS)
kmatsu*kenroku.kanazawa-u.ac.jp


Abstract:我々は水素液化用磁気冷凍機の開発を行っている。前回までに、蓄冷型熱サイクルの解析や試験装置による20-30K領域でのAMRサイクルの実証などについて報告してきた。今回は、冷凍サイクルの最適化の問題について、磁性材料の転移温度制御という観点から研究を行った。磁性材料として二次相転移を持つ物質を仮定し、デバイ近似による格子比熱と分子場近似による磁気エントロピーの計算を行い、任意の転移温度を持つ物質のエンロトピーを評価した。このモデル物質を用い、ブレイトン型AMRサイクルにおいて、物質の転移点制御や転移点の異なる物質の多層化についての解析をサイクルシミュレーションによって行った。この結果により、磁性材料の最適化に対するいくつかの指針を得たので報告する。