A Colossal barocaloric effect induced by the creation of a high-pressure phase

高圧相の生成によって引き起こされる巨大なバロカロリック効果

Jiang, X.*; 服部 高典   ; Xu, X.*; Li, M.*; Yu, C.*; Yu, D.*; Mole, R.*; 矢野 真一郎*; Chen, J.*; He, L.*; Wang, C.-W.*; Wang, H.*; Li, B.*; Zhang, Z.*

Jiang, X.*; Hattori, Takanori; Xu, X.*; Li, M.*; Yu, C.*; Yu, D.*; Mole, R.*; Yano, Shinichiro*; Chen, J.*; He, L.*; Wang, C.-W.*; Wang, H.*; Li, B.*; Zhang, Z.*

現在の蒸気圧縮式冷凍機に代わる環境に優しい冷凍機として、バロカロリック効果に基づく固体冷凍機が世界的に注目されている。一般に、バロカロリック効果が発現する相はいずれも常圧でも存在する。ここでは、それらの物質と違って、KPFが高圧の菱面体晶相を生成することにより、巨大なバロカロリック効果を示すことを実証した。相図は、圧力依存の熱量測定、ラマン散乱測定、中性子回折測定に基づいて構築されたものである。本研究は、巨大バロカロリー効果に、高圧相の生成という新たな手法をもたらすと期待される。

As a promising environment-friendly alternative to current vapor-compression refrigeration, solid-state refrigeration based on the barocaloric effect has been attracting world wide attention. Generally, both phases in which a barocaloric effect occurs are present at ambient pressure. Here, instead, we demonstrate that KPF exhibits a colossal barocaloric effect due to the creation of a high-pressure rhombohedral phase. The phase diagram is constructed based on pressure-dependent calorimetric, Raman scattering, and neutron diffraction measurements. The present study is expected to provide an alternative routine to colossal barocaloric effects through the creation of a high-pressure phase.