Een onderzoeksteam heeft een nieuw type gigantisch barocalorisch (BC) materiaal (hexagonale sulfiden) gevonden en een belangrijke rol ontdekt van elektronen bij het stimuleren van de totale entropieverandering die wordt aangedreven door hydrostatische druk.

Dit team werd geleid door Prof. Tong Peng van het Institute of Solid State Physics, Hefei Instituten voor Fysische Wetenschappen, samen met Prof. Li Bing van het Institute of Metal Research van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) en Prof. Zhong Guohua van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology van CAS.

In deze sulfiden Ni _1-x Fe _x S, het team observeerde een gigantische entropieverandering bij kamertemperatuur veroorzaakt door druk. Bijvoorbeeld, een entropieverandering van ongeveer 50 J kg ^-1 K ^-1 en een temperatuurverandering van ~10 K kan worden veroorzaakt door een kleine druk van 100 MPa. Zo'n hoge BC-prestatie rangschikt de huidige sulfiden onder de gigantische BC-materialen.

Op basis van theoretische berekeningen en analyse van soortelijke warmte bij lage temperatuur, ze demonstreerden een drastische elektronische structurele wijziging en dienovereenkomstig een grote elektronische entropieverandering onder druk, die het totale BC-effect opmerkelijk vergemakkelijken.

Belangrijker, bij de faseovergangstemperatuur, de thermische geleidbaarheid bereikte 12 W m ^-1 K ^-1 , die superieur is aan de waarden van andere BC-materialen.

Het is twee orden van grootte groter dan (0,12 W m ^-1 K ^-1 ) van neopentylglycol, die het sterkste BC-effect tot nu toe vertoont. Hoge thermische geleidbaarheid betekent hoge warmteoverdrachtsfrequentie, wat bevorderlijk is voor het verkrijgen van een hoge werkfrequentie en koelvermogensdichtheid.

Daarom, de uitstekende BC-prestaties samen met superieure thermische geleiding suggereren dat de huidige materialen veelbelovende koelmiddelkandidaten zijn voor koeling in vaste toestand.