报告题目：超低温磁制冷材料，从设计合成到绝热去磁制冷

讲座时间：2026年11月3日（星期二）10:30-11:30

讲座地点：工四-204

主讲嘉宾：厦门大学  龙腊生 教授

龙腊生，厦门大学教授，国家杰出青年科学基金获得者，闽江学者特聘教授，福建省科技创新领军人才，福建省和厦门市高层次人才 (A类人才)。中国化学会晶体专业委员会委员，中国稀土学会稀土分子材料与超分子器件专业委员会副主任委员，《无机化学学报》、《结构化学学报》、《中国先进材料》编委和《Polyoxometalates》顾问编委。曾获教育部全国百篇优秀博士论文指导教师奖（2011），卢嘉锡优秀指导教师奖（2012），福建省优秀教师奖（2020），教育部自然科学一等奖（排名第一，2020），厦门市最美科技工作者团体奖（2023），厦门大学田昭武学科交叉特等奖（2024）。

报告简介：

绝热去磁制冷（ADR）是一种基于磁热效应的冷却技术，也是唯一一种不依赖氦-3资源即可实现超低温制冷的方法。传统的超低温磁制冷材料主要包括钆镓石榴石（GGG）和铬钾矾（CPA）。然而，GGG仅表现出中等的磁熵变，而CPA则因易脱水导致磁熵变有限且化学稳定性差。这些固有缺陷限制了传统ADR系统的制冷能力和整体性能，从而制约了其在高制冷能力、紧凑集成、超高真空兼容性或远程制冷等应用场景中的应用。因此，开发具有大磁熵变和优异稳定性的高性能磁制冷材料，对于推动下一代超低温制冷技术的发展至关重要。

经过十多年系统的研究，我们的团队开发出一系列基于稀土的无机磁制冷剂，其磁制冷性能显著提升。首先，我们研制出在0.5-4 K温度范围内表现出目前已知最高的磁热效应的无机稀土制冷剂，其磁熵变超过商用磁制冷剂GGG的两倍。其次，我们开发出在0.3至1 K温度区间内展现出异常优异的磁制冷性能的无机稀土制冷剂，在该温度范围内，其性能约为CPA的五倍。第三，我们合成了磁有序温度低至854 K和27 mK的无水磁制冷剂，磁热效应约为CPA的三倍。最后，这些高性能制冷剂被集成到两级ADR系统中，实现了最低温度达50 mK，以及在100 mK时的冷量为287.5 mJ、在300 mK时为1.744 J 。

这些进展表明，经过合理设计的稀土磁制冷剂能够同时实现较大的磁熵、极低的磁有序温度以及优异的化学稳定性。除了显著提升制冷能力并简化ADR系统的结构外，材料与器件相结合也为超低温磁制冷实际应用打下了坚实的基础。