Studio dell'effetto magnetocalorico e delle sue moderne applicazioni

L'articolo presenta i fenomeni fisici relativi all'effetto magnetocalorico partendo dalle proprietà elementari alla base del magnetismo e delle trasformazioni termodinamiche. In particolare ci si sofferma sulle teorie alla base del ferromagnetismo da cui deriva il fenomeno. In seguito al preambolo iniziale si prosegue introducendo l'effetto magnetocalorico: essenzialmente è una conseguenza della transizione di fase magnetica di un materiale in grado di trasformare la variazione di entropia interna in calore. I parametri fondamentali per descrivere il fenomeno sono la Delta S e la Delta T : la prima esprime quanto l'entropia magnetica è cambiata nel processo di magnetizzazione liberando/assorbendo energia, mentre la seconda rappresenta la variazione adiabatica di temperatura. La transizione avviene solitamente in prossimità di punti critici della tempertura come la temperatura di Curie . Nei casi in cui avviene una transizione di fase di primo ordine (discontinua) si osservano effetti magnetocalorici tipicamente più intensi come nel caso del FeRh che presenta Delta S= 22.5 J/K kg. Altri materiali invece presentano un effetto peculiare detto "Giant Magnetocaloric Effect": la transizione discontinua non comporta solo un riorientamento dei momenti magnetici ma anche una variazione di struttura magnetocristallina. Uno di questi è il MnCoGeBx che è molto promettente, infatti presenta una Delta S = 53.3 J/K kg a T_C. Infine si analizzano alcune applicazioni tecnologiche di questo fenomeno nel campo industriale e medico. In particolare viene approfondita la refrigerazione magnetica a temperatura ambiente per moderne tecniche di raffreddamento e climatizzazione . L'articolo si pone l'obiettivo di divulgare al pubblico le conoscenze scientifiche dell'argomento tramite la creazione della pagina di Wikipedia "Effetto Magnetocalorico".