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자기열량효과는 자성체에 자기장을 가할 때 자성체 내의 자기모멘트가 자기장 방향으로 정렬하면서 엔트로피가 감소하면서 나타는 현상이다. 최초로 발견된지 140년이 되어가지만 아직도 학문적으로나 응용적으로 연구할 주제들이 많이 있다. 본 논문에서는 자기열량효과의 기본과 열역학적인 기술, 상전이 현상과의 관계를 소개하고, 다양한 자기열량효과 물질군에 대해 리뷰하였다. 이러한 물질군에서 자기 및 구조적 파라미터를 제어하여 자기열량효과 및 상전이 특성을 변화시킬 수 있으며 Tabletop 자기열량효과와 같은 새로운 현상도 발견되게 되었다. 분자자석과 같은 나노입자에서 나타나는 자기열량효과를 소개하였고 극저온 자기열량효과 및 물질군에 대해 소개하였다. 마지막으로 펨토초 및 피코초 초고속 시간스케일에서 나타나는 자기열량효과를 소개하였다.
Magnetocaloric effect is observed for magnetic materials under external magnetic fields due to reduced magnetic entropy by being aligned along the applied field direction. Although it is discovered about 140 years ago, there are still many things to be explored. Here, we introduce basic concepts of magnetocaloric effect in terms of its relation with phase transition and thermodynamics. Various magnetocaloric materials are introduced with recent research trend to control structural/magnetic properties of those materials. Magnetocaloric effect for nanoparticles at cryogenic temperatures are introduced. Lastly, existence of magnetocaloric effect even on ultrafast fs- and ps timescale is discussed.
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magnetocaloric effect, critical behavior, magnetization dynamics
