Выполнены прямые и косвенные измерения интенсивного электрокалорического эффекта в сегнетоэлек-трическом кристалле триглицинсульфата в равновесных и неравновесных термодинамических условиях, реализованных в адиабатическом калориметре. Исследовано влияние параметров (частоты, профиля, на-пряженности) электрического поля на величину эффекта и степень его обратимости. В квазиизотермических условиях установлено различие величин изменения температуры при приложении и снятии постоянного поля. Периодическое электрическое поле низкой частоты вызывает появление градиента температур вдоль электрокалорического элемента и теплового потока от его " свободного" торца к термостатированному основанию. Значительное превышение скорости выключения над скоростью включения поля приводит к заметному увеличению эффекта охлаждения.
ВведениеОдно из перспективных направлений поиска новых методов охлаждения и разработки эффективных рефри-жераторных устройств, активно развиваемых в послед-нее десятилетие научным и инженерным сообществами, связано с исследованиями калорических эффектов (CE) разной физической природы в твердых телах [1][2][3][4][5][6][7][8]. В основе такого рода явлений лежит принцип обрати-мого изменения температуры T AD или энтропии S CE твердого тела за счет воздействия на него внешнего поля (электрического, магнитного, механических напря-жений) соответственно в адиабатных или изотермиче-ских условиях [1,4,8]. Внешнее поле приводит к из-менению температурной зависимости соответствующе-го параметра порядка (поляризации, намагниченности, деформации), что, в свою очередь, вызывает охлажде-ние/нагревание твердотельного элемента (хладагента). А периодическое и согласованное изменение напряжен-ности поля, прикладываемого к рабочему элементу, и условий термодинамического сопряжения хладагента с окружающей средой позволяет осуществить замкнутый холодильный цикл. Так как наиболее существенные изменения параметра порядка с температурой и его восприимчивости к изменению поля имеют место в области фазовых переходов, то и CE достигают наиболь-ших значений в этом интервале температур. Именно этим объясняется повышенный интерес исследователей к материалам, испытывающим фазовые переходы элек-трической, магнитной или упругой природы.Благодаря высокой плотности твердых тел охлаждаю-щие устройства на их основе могут быть в значительной мере более компактными по сравнению с традиционны-ми парожидкостными холодильными установками. Таким образом, использование твердотельных хладагентов в рефрижераторных устройствах является не только це-лесообразным, но и предпочтительным.С точки зрения технической реализации электрокало-рический эффект (ECE), по сравнению с магнетокалори-ческим (MCE) и барокалорическим (BCE) эффектами, является наиболее простым, так как достаточно прило-жить напряжение к электродам, нанесенным на проти-воположные грани кристаллического или керамического элемента. И это, в частности, является одной из причин роста в последние годы количества исследований и соот-ветствующих публикаций, посвященных ECE [3,4,9,10]. Одной из осно...