厦大龙腊生教授&理化所戴巍研究员：K(Gd₀.₁Yb₀.₉)₃F₁₀ — 替代极低温水合物制冷工质的密钥

绝热去磁制冷（ADR）因不依赖³He且不受重力限制，广泛应用于超导传感器和凝聚态物理研究，但传统水合顺磁盐工质（如铬铵矾）因磁离子密度低、易失水变质而限制应用。厦门大学龙腊生教授与中科院理化所戴巍研究员团队通过稀土协同掺杂策略，在高致密无机氟化物框架中引入少量Gd³⁺，制备出K(Gd₀.₁Yb₀.₉)₃F₁₀材料。研究目的是开发一种性能超越传统顺磁盐的极低温磁制冷工质。热容测试表明该材料在50 mK以上未出现长程磁有序，且在0.3–1.0 K温区具有显著磁熵变。在两级ADR样机测试中，该材料从0.712 K起始温度绝热去磁后达到67 mK的最低温，并在300 mK下实现607.82 mJ总制冷量，单位体积比冷量（47.99 mJ cm⁻³ T⁻¹）超过商用CPA材料的两倍。该材料可直接与银粉压制成块，具有良好的机械稳定性和化学稳定性，简化了封装工艺。结论表明，K(Gd₀.₁Yb₀.₉)₃F₁₀是替代传统水合顺磁盐的理想候选材料，为提升ADR在亚开尔文温区的制冷性能和应用领域奠定了重要基础。