10月14日消息，据AZoM报道，研究人员将两种阻挫磁性氧化物（frustrated magnetic oxides）配对，用于解决近4开尔文（4K）温区无稀土低温制冷机蓄冷材料的低温比热容缺口问题，使低温制冷机容量提升40%。相关论文聚焦稀土替代蓄冷器材料研究。

低温制冷机（cryocooler）是氦液化、超导磁体冷却（MRI、粒子加速器、超导电缆）的关键设备。传统4K温区蓄冷材料依赖稀土元素钆及其化合物（如GOS、Er3Ni等），成本与供应链风险突出——稀土供应高度集中且价格波动剧烈，开发无稀土替代材料是低温工程领域持续多年的攻关方向。

该研究的思路是利用阻挫磁性氧化物在低温下由磁激发贡献的异常比热容：单一氧化物的比热容峰温通常偏离4K最佳区间，而将两种峰温不同的氧化物按比例组合，可在4K附近“拼”出宽温区的高比热容平台，从而弥补蓄冷器在该温区的热力学性能缺口。

对下游而言，氦资源日益紧缺背景下，高效4K制冷机是回收氦、降低液氦依赖的核心装备；若无稀土蓄冷材料实现工程化，MRI等超导设备的运营成本与供应链风险都有望显著下降。 （来源：AZoM）