Er4NiCd crystallizes with the Gd4RhIn type structure, space group F4¯3m, a=1333.3pm. The nickel atoms have trigonal prismatic rare earth coordination. Condensation of the NiEr6 prisms leads to a three-dimensional network which leaves voids that are filled by regular Cd4 tetrahedra. Er4NiCd shows Curie–Weiss behavior above 50 K with TN=5.9K. At field strength of 4 kOe a metamagnetic step is visible, together with the positive paramagnetic Curie-temperature (7.5 K) indicative for the rather unstable antiferromagnetic ground state. Therefore, a large reversible magnetocaloric effect (MCE) near the ordering temperature occurs and the values of the maximum magnetic-entropy change ΔSMmax reach 18.3Jkg1K1 for the field change of 5 T with no obvious hysteresis loss around 17 K. The corresponding RCP of 595Jkg1 is relatively high as compared to other MCE materials in that temperature range. These results indicate that Er4NiCd could be a promising system for magnetic refrigeration at temperatures below liquid H2.

1.
R.
Zaremba
,
U. Ch.
Rodewald
,
R. -D.
Hoffmann
, and
R.
Pöttgen
,
Monatsch. Chem.
138
,
523
(
2007
).
2.
U. Ch.
Rodewald
,
S.
Tuncel
,
B.
Chevalier
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Anorg. Allg. Chem.
634
,
1011
(
2008
).
3.
R.
Zaremba
,
U. Ch.
Rodewald
,
R. -D.
Hoffmann
, and
R.
Pöttgen
,
Monatsch. Chem.
139
,
481
(
2008
).
4.
S.
Tuncel
,
R. -D.
Hoffmann
,
B.
Chevalier
,
S. F.
Matar
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Anorg. Allg. Chem.
633
,
151
(
2007
).
5.
S.
Tuncel
,
U. Ch.
Rodewald
,
B.
Chevalier
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Naturforsch.
62b
,
642
(
2007
).
6.
S.
Tuncel
,
B.
Chevalier
,
S. F.
Matar
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Anorg. Allg. Chem.
633
,
2019
(
2007
).
7.
S.
Tuncel
,
B.
Chevalier
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Naturforsch.
63b
,
600
(
2008
).
8.
S.
Tuncel
,
J. G.
Roquefère
,
C.
Stan
,
J. -L.
Bobet
,
B.
Chevalier
,
E.
Gaudin
,
R. -D.
Hoffmann
,
U. Ch.
Rodewald
, and
R.
Pöttgen
,
J. Solid State Chem.
182
,
229
(
2009
).
9.
A.
Doğan
,
S.
Rayaprol
, and
R.
Pöttgen
,
J. Phys.: Condens. Matter
19
,
076213
(
2007
).
10.
F. M.
Schappacher
and
R.
Pöttgen
,
Monatsch. Chem.
139
,
1137
(
2008
).
11.
F. M.
Schappacher
,
U. Ch.
Rodewald
, and
R.
Pöttgen
,
Z. Naturforsch.
63b
,
1127
(
2008
).
12.
S.
Linsinger
,
W.
Hermes
,
B.
Chevalier
,
S.
Couillaud
,
J. -L.
Bobet
,
M.
Eul
, and
R.
Pöttgen
,
Intermetallics
17
,
1028
(
2009
).
13.
S.
Couillaud
,
S.
Linsinger
,
C.
Duée
,
A.
Rougier
,
B.
Chevalier
,
R.
Pöttgen
, and
J. -L.
Bobet
,
Intermetallics
18
,
1115
(
2010
).
14.
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
V. K.
Pecharsky
, and
A. O.
Tsokol
,
Rep. Prog. Phys.
68
,
1479
(
2005
).
15.
V. K.
Pecharsky
and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
Int. J. Refrig.
29
,
1239
(
2006
).
16.
E.
Brück
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
38
,
R381
(
2005
).
17.
V. K.
Pecharsky
and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
J. Magn. Magn. Mater.
200
,
44
(
1999
).
18.
N. K.
Singh
,
K. G.
Suresh
,
A. K.
Nigam
,
S. K.
Malik
,
A. A.
Coelho
, and
S.
Gama
,
J. Magn. Magn. Mater.
317
,
68
(
2007
).
19.
Z.
Gratz
and
A. S.
Markosyan
,
J. Phys.: Condens. Matter
13
,
R385
(
2001
).
20.
V. K.
Pecharsky
and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
4494
(
1997
).
21.
A.
Fujita
,
S.
Fujieda
,
Y.
Hasegawa
, and
K.
Fukamichi
,
Phys. Rev. B
67
,
104416
(
2003
).
22.
F. X.
Hu
,
B. G.
Shen
,
J. R.
Sun
,
Z. H.
Cheng
,
G. H.
Rao
, and
X. X.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
3675
(
2001
).
23.
O.
Tegus
,
E.
Brück
,
K. H. J.
Buschow
, and
F. R.
De Boer
,
Nature (London)
415
,
150
(
2002
).
24.
N. K.
Sun
,
S.
Ma
,
Q.
Zhang
,
J.
Du
, and
Z. D.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
112503
(
2007
).
25.
T.
Samanta
,
I.
Das
, and
S.
Banerjee
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
082511
(
2007
).
26.
W. J.
Hu
,
J.
Du
,
B.
Li
,
Q.
Zhang
, and
Z. D.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
192505
(
2008
).
27.
T.
Samanta
,
I.
Das
, and
S.
Banerjee
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
152506
(
2007
).
28.
L.
Li
,
K.
Nishimura
, and
H.
Yamane
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
102509
(
2009
).
29.
S.
Gorsse
,
B.
Chevalier
,
S.
Tuncel
, and
R.
Pöttgen
,
J. Solid State Chem.
182
,
948
(
2009
).
30.
S.
Linsinger
,
W.
Hermes
,
M.
Eul
, and
R.
Pöttgen
,
J. Appl. Phys.
108
,
043903
(
2010
).
31.
G. M.
Sheldrick
SHELXL-97, Program for Crystal Structure Refinement, University of Göttingen, Göttingen (Germany),
1997
;
see also
G. M.
Sheldrick
,
Acta Crystallogr.
A64
,
112
(
2008
).
32.
H. D.
Flack
and
G.
Bernadinelli
,
Acta Crystallogr.
55A
,
908
(
1999
).
33.
H. D.
Flack
and
G.
Bernadinelli
,
J. Appl. Crystallogr.
33
,
1143
(
2000
).
34.
J.
Mira
,
J.
Rivas
,
F.
Rivadulla
,
C.
Vázquez-Vázquez
, and
M. A.
López-Quintela
,
Phys. Rev. B
60
,
2998
(
1999
).
35.
W. F.
Giauque
and
D. P.
MacDougall
,
Phys. Rev.
43
,
768
(
1933
).
36.
K. A.
Gschneidner
, Jr.
and
V. K.
Pecharsky
,
Annu. Rev. Mater. Sci.
30
,
387
(
2000
).
37.
J.
Chen
,
B. G.
Shen
,
Q. Y.
Dong
, and
J. R.
Sun
,
Solid State Commun.
150
,
1429
(
2010
).
38.
P. J.
von Ranke
,
E. P.
Nóbrega
,
I. G.
de Oliveira
,
A. M.
Gomes
, and
R. S.
Sarthour
,
Phys. Rev. B
63
,
184406
(
2001
).
39.
P.
Kumar
,
K. G.
Suresh
,
A. K.
Nigam
, and
O.
Gutfleisch
,
J. Phys. D: Appl. Phys.
41
,
245006
(
2008
).
40.
P. J.
von Ranke
,
V. K.
Pecharsky
, and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
Phys. Rev. B
58
,
12110
(
1998
).
41.
N. K.
Singh
,
K. G.
Suresh
,
R.
Nirmala
,
A. K.
Nigam
, and
S. K.
Malik
,
J. Appl. Phys.
101
,
093904
(
2007
).
42.
X. X.
Zhang
,
F. W.
Wang
, and
G. H.
Wen
,
J. Phys.: Condens. Matter
13
,
L747
(
2001
).
43.
T. A.
Yamamoto
,
T.
Nakagawa
,
K.
Sako
,
T.
Arakawa
, and
H.
Nitani
,
J. Alloys Compd.
376
,
17
(
2004
).
44.
Q. Y.
Dong
,
B. G.
Shen
,
J.
Chen
,
J.
Shen
, and
J. R.
Sun
,
J. Appl. Phys.
105
,
113902
(
2009
).
45.
B.
Li
,
W. J.
Hu
,
X. G.
Liu
,
F.
Yang
,
W. J.
Ren
,
X. G.
Zhao
, and
Z. D.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
242508
(
2008
).
46.
R.
Rawat
and
I.
Das
,
J. Phys.: Condens. Matter
13
,
L57
(
2001
).
47.
B. J.
Korte
,
V. K.
Pecharsky
, and
K. A.
Gschneidner
, Jr.
,
J. Appl. Phys.
84
,
5677
(
1998
).
You do not currently have access to this content.