Étudiant-chercheur étoile Novembre 2014



Mohamed Balli

Stagiaire postdoctoral en physique
Université de Sherbrooke


Publication primée : Anisotropy-enhanced giant reversible rotating magnetocaloric effect in HoMn2O5 single crystals

Publiée dans : Applied Physics Letters, 104 (2014) 232402
 

Résumé

« Nous avons observé qu'un effet magnétocalorique (EMC), soit un changement de température d'un matériau magnétique soumis à un champ magnétique externe, peut être obtenu par une simple rotation autour d'un cristal de HoMn2O5 dans un champ magnétique fixe. Suite à cette découverte, nous avons proposé un concept innovant pour la liquéfaction de l'hélium et de l'hydrogène en utilisant l'EMC rotatif. Cette découverte est d'une grande importance d'un point de vue pratique et constitue une étape importante dans le développement de la réfrigération magnétique. En effet, dans les systèmes de réfrigération magnétique utilisant l'EMC standard, le matériau magnétocalorique est déplacé alternativement vers et en dehors de la zone du champ magnétique. Ceci augmente l'énergie consommée par le système à cause des efforts mécaniques liés à la magnétisation et la démagnétisation. L'EMC rotatif, l'objet de cette publication, permet de grandement réduire l'énergie consommée. Il offre également la possibilité de concevoir des systèmes de réfrigération magnétique rotatifs et fonctionnels à des fréquences élevées, augmentant largement le froid produit.

Dans le contexte actuel de pénurie des sources d'énergie et d'émissions de gaz nocifs à l'environnement, la réduction de la consommation énergétique et l'élimination des polluants atmosphériques constituent des avancées majeures pour la production industrielle de froid. Ainsi, la réfrigération magnétique basée sur l'EMC rotatif constitue une alternative sérieuse pour remplacer les systèmes de réfrigération conventionnels, parce qu'elle est énergétiquement économe et sans danger pour l'environnement. La découverte d'un large EMC rotatif dans l'oxyde HoMn2O5 permettra de mettre en place des systèmes de réfrigération simples, efficaces, compacts, et capables de produire de grands froids à peu de frais.