利用六方结构全霍斯勒类似合金Mn2(Ti0.2Fe0.8)Sn实现室温磁热效应：迈向下一代应用的新路径

本研究发现六方结构全霍斯勒类似合金（FHLA）Mn2(Ti0.2Fe0.8)Sn在室温下展现出卓越的磁热性能（MCR），包括高体积冷却功率、宽工作温区（ΔTFWHM ～20 K）和显著制冷容量（RC=285.51 mJ·cm?3）。该材料具有独特的D019六方结构（空间群P63/mmc）和巡游铁磁性（Rhodes-Wohlfarth Ratio=2.759），为微型化磁制冷技术及挥发性有机物（VOCs）相变调控提供了低成本、高性能解决方案。

　　

Section snippets

Sample preparation

首先采用传统电弧熔炼法，在6.0×10^?6 mbar基础压力下，通过精确控制锰（Mn）、钛（Ti）、铁（Fe）和锡（Sn）的原子百分比，制备出约5克的高质量多晶Mn₂(Ti_0.2Fe_0.8)Sn合金锭。熔炼过程在纯氩(5N)保护气氛中进行，并通过铜模水冷技术确保成分均匀性。

Structural characterization

该合金在室温下呈现罕见的六方Mg₃Cd型结构（空间群P6₃/mmc，编号194），而非传统立方结构。通过X射线衍射与拉曼光谱证实其晶格参数为a=4.923 ?，c=8.153 ?。独特的显微结构特征与全霍斯勒合金（FHA）常见形态显著不同，透射电镜显示存在高密度堆垛 faults 和纳米级化学有序区域。

Conclusions

总结表明，Mn₂(Ti_0.2Fe_0.8)Sn合金在室温附近展现出优异的磁热响应特性，其六方结构（D0₁₉型）与立方L2₁/B2结构形成鲜明对比。差示扫描量热法（DSC）与磁学测量共同证实居里温度接近室温，且材料具备低矫顽力、高成本效益等优势，为微型磁制冷器件和VOCs相变控制提供了理想候选材料。