新材料（2）

[PY-96] Synthesis of Eu_1-XGd_XS (0 ≦ x ≦ 1) Aiming at Development of Magnetic Refrigeration Material

○Akie Kuroda¹, Tran Nhu Bien¹, Sinji Hirai¹, Eiji Nakamura² (1. Muroran Institute of Technology, 2. SANTOKU CORPORATION)

Keywords:Rare earth monosulfide, Europium, Gadolinium, Magnetic refrigeration material, CS2 gas sulfide

EuSは16.8K付近に磁気熱相転移温度が存在するため、液化温度が20K付近にある水素液化保存の際に用いられる磁性蓄冷材の有力な候補材料の一つである。従来、Eu₂O₃のCS₂ガス硫化により合成したEuS粉末からパルス通電焼結法により作製したEuS多結晶体は、零磁場下において16.5K付近に大きな比熱のピークを有することを確認してきた。一方、GdSの磁気熱相転移温度は57K付近に存在し、EuSよりもさらに大きな比熱ピークを有する。このGdSは、金属Gdと硫黄との直接反応とアニールにより合成されている。この他、EuおよびGdのジチオカルバミン酸塩の熱分解により合成されたEu_1-XGd_XS（0≦x≦0.1）ナノ粒子は、x＝0.004において30K付近に磁気熱相転移温度がある。本研究では、先ず、Gd₂O₃のCS₂ガス硫化法によりGd₂S₃を合成し、次いでパルス通電焼結装置を用いたGd₂S₃とGdH_xの直接反応によりGdS単相を合成した。これをEu₂O₃のCS₂ガス硫化により予め合成しておいたEuSに所定量加え、パルス通電焼結装置を用いた直接反応焼結によりEu_1-XGd_XS（0≦x≦1）単相を合成した。