Contribution à l'évaluation des performances de matériaux magnétiques de type cœur-coquille pour leur application en réfrigération magnétique

Abstract

La réfrigération magnétique présente une technologie compacte, silencieuse et efficiente pour la production du froid. Néanmoins, des défis majeurs restent à relever en la matière, notamment ceux liés à la disponibilité de matériaux ayant un effet magnétocalorique (EMC) géant, à la source du champ magnétique et à la conception du système de réfrigération. À cet égard, nous avons contribué, au cours de cette thèse, à l’investigation des propriétés magnétiques des systèmes cœur-coquille en nous appuyant sur les modèles de spin d’Ising et de Heisenberg en effectuant des simulations Monte Carlo. Nous avons abouti à ce que ces systèmes présentent des propriétés éton- nantes, telles que le phénomène de compensation et l’existence de divers types de comportements dans la nomenclature de Néel. Nous avons également évalué les propriétés thermodynamiques et magnétocaloriques de ces systèmes. Après avoir tracé les diagrammes de l’état fondamental, nous avons procédé au calcul de la variation isotherme de l’entropie, qui présente la caractéristique principale pour évaluer l’EMC, là où on a trouvé que cette grandeur présente des valeurs maxi- males étalées sur de larges intervalles de températures. Nous avons évalué également l’influence de l’interaction d’échange à l’interface et du champ cristallin sur les grandeurs calculées. Ainsi, nos résultats ont contribué à l’investigation et à l’évaluation des performances des matériaux magnétiques de type cœur-coquille pour leur application en réfrigération magnétique.