LaFeO3钙钛矿磁热效应的平均场理论探索：从Ising模型到制冷应用

本文通过平均场理论（MFT）结合Ising模型，系统研究了LaFeO3钙钛矿的磁热效应（MCE）与磁热性质。研究发现该材料在720K处呈现二阶反铁磁（AFM）-顺磁（PM）相变，磁场依赖性熵变（-ΔSm）达0.26 J/kg·K（700K），制冷能力（RC）为70.04 J/kg，揭示了其作为固态制冷材料的潜力。

　　

Highlight

LaFeO₃钙钛矿的磁热效应（MCE）研究通过平均场近似揭示了其反铁磁（AFM）特性与相变行为。在零外磁场下，磁化曲线（图2）从零开始随温度上升，明确表现出AFM特征。相变温度（720K）与实验数据高度吻合，验证了模型的可靠性。

Results and discussion

磁场依赖性熵变（-ΔS_m^max）在中等磁场下显著增强，700K时达0.26 J/kg·K，720K时出现反向磁热效应（-0.6 J/kg·K）。制冷能力（RC）值分别为70.04 J/kg（700K）和28.8 J/kg（720K），表明该材料在磁制冷领域的应用潜力。

Conclusion

本研究通过平均场理论成功解析了LaFeO₃的磁热性能，其相变温度与熵变数据为铁基钙钛矿的磁热效应研究提供了理论框架，同时揭示了正/反向MCE共存的独特现象。