本發(fā)明涉及一種制冷器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

區(qū)別于過去依賴于冷卻劑的比熱、相變的傳統(tǒng)蒸發(fā)-壓縮冷卻機(jī)制，電卡冷卻系統(tǒng)是依靠材料的極化特性，施加一定的電場，利用材料的熵的變化來達(dá)到制冷效果的一種冷卻機(jī)制，因此，與傳統(tǒng)的冷卻機(jī)制相比，電卡冷卻不僅高效，體積小，結(jié)構(gòu)緊密，不含鉛，且環(huán)保無污染，可應(yīng)用在微電子領(lǐng)域，使得電卡冷卻系統(tǒng)具有非常重要的應(yīng)用前景。

目前的電卡制冷系統(tǒng)通常采用鐵電體實(shí)現(xiàn)制冷，然而鐵電體的絕熱溫度較低，使得目前的電卡制冷系統(tǒng)存在著制冷效果較差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種冷卻效果較好的制冷器件。

此外，還提供一種制冷器件的制備方法。

一種制冷器件，包括層疊件和磁場發(fā)生器，所述層疊件包括至少兩個(gè)層疊的電極和制冷單元，相鄰兩個(gè)所述電極的極性相反，且每相鄰兩個(gè)所述電極之間層疊有所述制冷單元，所述制冷單元包括鐵磁體層及層疊于所述鐵磁體層上的鐵電體層，所述鐵磁體層的材料的相變溫度為-10℃～30℃，所述鐵電體層的材料的相變溫度為-10℃～30℃，所述磁場發(fā)生器用于給所述層疊件提供一個(gè)沿所述層疊件的層疊方向垂直的磁場。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鐵磁體層的材料為鈣鈦礦型氧化物。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鐵電體層的材料選自鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛、鈦酸鉛、鐵酸鉍、磷酸氫鉀、磷酸氫鉛及磷酸鉛中的一種。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極為兩個(gè)，所述制冷單元為一個(gè)，所述制冷單元的厚度不超過200納米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極為兩個(gè)，兩個(gè)所述電極之間層疊有多個(gè)依次層疊的所述制冷單元，多個(gè)所述制冷單元的厚度之和不超過200納米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極至少為三個(gè)，所有所述制冷單元的厚度之和不超過200納米。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括具有一真空密封的容置空間的外殼和部分收容于所述外殼內(nèi)的導(dǎo)熱件，所述層疊件固定地收容于所述外殼內(nèi)，并與所述導(dǎo)熱件固定連接，所述導(dǎo)熱件用于將所述層疊件的熱量傳導(dǎo)到外界，所述磁場發(fā)生器設(shè)置在所述外殼的外部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)置在所述外殼外部的散熱件，所述散熱件與所述導(dǎo)熱件固定連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外殼的內(nèi)表面上形成有反射膜。

一種制冷器件的制備方法，包括如下步驟：

在鐵電體層上形成鐵磁體層，得到制冷單元；

在所述鐵磁體層遠(yuǎn)離所述鐵電體層的一面上和所述鐵電體層遠(yuǎn)離所述鐵磁體層的一面上分別各形成一個(gè)電極，得到層疊件；

設(shè)置磁場發(fā)生器，以使所述磁場發(fā)生器給所述層疊件提供一個(gè)沿所述層疊件的層疊方向垂直的磁場。

由于目前的電卡制冷系統(tǒng)單靠鐵電體在外加電場下，在室溫附近的鐵電效應(yīng)發(fā)生極化狀態(tài)變化而引發(fā)熵變所貢獻(xiàn)出的絕熱溫度較低，致使其降溫溫度較小，制冷效果較差，而上述制冷器件通過將相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵電體層，與相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵磁體層層疊使用形成制冷單元，且制冷單元設(shè)置于極性相反的電極之間，再設(shè)置用于給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，即電場和磁場的方向垂直，而由于多場耦合是正面的疊加效應(yīng)，鐵磁體層在與電場方向垂直，能夠增加制冷單元的絕熱溫度，增加制冷器件的降溫溫度，從而使得上述制冷器件具有較好的冷卻效果。

附圖說明

圖1為一實(shí)施方式的制冷器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實(shí)施方式的制冷器件省略了外殼、電源、導(dǎo)熱件、磁場發(fā)生器和散熱件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為另一實(shí)施方式的制冷器件的層疊件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為另一實(shí)施方式的制冷器件的層疊件、第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一實(shí)施方式的制冷器件的制備方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，一實(shí)施方式的制冷器件100，包括層疊件110和磁場發(fā)生器120。

請(qǐng)一并參閱圖2，具體在圖示的實(shí)施例中，層疊件110包括層疊的兩個(gè)的電極112和制冷單元114。

兩個(gè)電極112的極性相反。即兩個(gè)電極112中的一個(gè)為正極，另一個(gè)為負(fù)極。兩個(gè)電極112分別用于與電源20電連接。

其中，電極112的材料選自銅、鋁、銦、鉑、銀、金及非磁性合金中的一種；非磁性合金為鋼、鎂鋁合金、鉑錫合金等等。

其中，電極112的厚度為20納米～120納米。其中，兩個(gè)電極112的厚度、材質(zhì)可以相同，也可以不相同，只要導(dǎo)電接觸歐姆電阻足夠小就行。

制冷單元114層疊于兩個(gè)電極112之間，其中，制冷單元114包括鐵磁體層1142及層疊于鐵磁體層1142上的鐵電體層1144。即兩個(gè)電極112中的一個(gè)層疊于鐵磁體層1142遠(yuǎn)離鐵電體層1144的一面上，另一個(gè)層疊于鐵電體層1144遠(yuǎn)離鐵磁體層1142的一面上。

其中，鐵磁體層1142的材料的相變溫度為-10℃～30℃。具體的，鐵磁體層1142的材料為鈣鈦礦型氧化物。其中，鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)式為ABO₃，A位和B位按照任意比例摻雜；A位選自鑭系、錒系及過渡金屬元素中的一種，B位選自鑭系、錒系及過渡金屬元素中的一種。更具體的，鐵磁體層1142的材料選自鑭鍶錳氧(LSMO)、釕酸鍶(SrRuO₃)、錳酸鑭(LaMnO₃)、錳酸鍶(SrMnO₃)、錳酸鈣(CaMnO₃)、鐵酸鈷(Co₂FeO₄)、鎳酸鑭(LaNiO₃)、鈮酸鋰(LaNiO₃)及鈦酸鑭(LiNbO₃)中的一種。

進(jìn)一步的，鐵磁體層1142的材料的結(jié)構(gòu)式為La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0～0.7。優(yōu)選的，鐵磁體層1142的材料為鑭鍶錳氧(LSMO)，即0＜x≤0.7。由于鑭鍶錳氧具有較高的磁性，能夠大大增加制冷單元114的絕熱溫度，增加制冷單元114的降溫溫度。

根據(jù)如下公式可知：

其中，上式中，ΔT_m是絕熱溫度變化量，和為三個(gè)偏分方程多項(xiàng)式，分別代表制冷單元114在一種場內(nèi)三個(gè)效應(yīng)，分別是磁卡效應(yīng)、彈卡效應(yīng)和電卡效應(yīng)。通過公式可以發(fā)現(xiàn)多場耦合是正面的疊加效應(yīng)，對(duì)材料整體的絕熱溫度變化量有提升作用。

其中，鐵電體層1144的材料的相變?yōu)?10℃～30℃。鐵電體層1144和鐵磁體層1142的材料的材料的相變溫度均為-10℃～30℃，首先，這個(gè)溫區(qū)符合市場應(yīng)用范圍的，制冷制熱均可以；其次，由于市場導(dǎo)向，在選取材料的時(shí)候，只有這個(gè)溫區(qū)發(fā)生相變時(shí)，極化變化最為明顯，根據(jù)如下公式可知，這個(gè)時(shí)候每個(gè)偏分多項(xiàng)式貢獻(xiàn)最大，結(jié)果是絕熱溫度變化量最大，制冷制熱溫度變化才會(huì)最明顯。

具體的，鐵電體層1144的材料選自鈦酸鋇(BTO)、鋯鈦酸鉛(PZT)、鈦酸鉛、鐵酸鉍、磷酸氫鉀、磷酸氫鉛及磷酸鉛中的一種。其中，鋯鈦酸鉛的結(jié)構(gòu)式為Pb_xZr_1-xTiO₃，其中，0＜x＜1。

優(yōu)選的，鐵磁體層1142的材料為鑭鍶錳氧(LSMO)，鐵電體層1144的材料為鈦酸鋇，由于鑭鍶錳氧具有較高的磁性，與鈦酸鋇的鐵電體層1144配合能夠大大增加制冷器件100的絕熱溫度，而增加制冷器件100的降溫溫度，從而使得上述制冷器件100具有最佳的冷卻效果。

其中，制冷單元114的厚度不超過200納米。即鐵磁體層1142和鐵電體層1144的厚度均小于200納米，鐵磁體層1142和鐵電體層1144均為薄膜狀。也即制冷單元114的厚度較薄，為薄膜狀，與塊狀的制冷單元相比，薄膜狀的制冷單元114具有更高的熵變，從而有利于獲得更大的絕熱變溫區(qū)間。且對(duì)于一種具有多種效應(yīng)的制冷單元114，在加載電場越大時(shí)，熵變?cè)酱?，絕熱溫度變化量越大，而薄膜狀的制冷單元114比塊體狀的制冷單元在防擊穿性能上有巨大的優(yōu)勢。

進(jìn)一步地，制冷單元114的厚度為10納米～200納米。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1，磁場發(fā)生器120用于給層疊件110提供一個(gè)沿層疊件110的層疊方向垂直的磁場。具體的，磁場發(fā)生器120靠近層疊件110設(shè)置。其中，磁場發(fā)生器120例如可以為線圈制成的磁場發(fā)生器等。

進(jìn)一步的，制冷器件100還包括外殼130和導(dǎo)熱件140。

外殼130具有一真空密封的容置空間。其中，層疊件110固定地收容于外殼130內(nèi)，磁場發(fā)生器120設(shè)置在外殼130的外部。真空密封條件能夠進(jìn)一步保證制冷單元114的制冷效果。

其中，外殼130的內(nèi)表面上設(shè)置有反射膜(圖未示)，以防止熱輻射。具體的，反射膜為鋁膜或錫膜。

導(dǎo)熱件140部分收容于外殼130內(nèi)，并與層疊件110固定連接。其中，導(dǎo)熱件140用于將層疊件114的熱量傳導(dǎo)到外界。具體的，導(dǎo)熱件140與制冷單元100固定連接，以將制冷單元114的熱量傳導(dǎo)出去。

在本實(shí)施例中，導(dǎo)熱件140的材質(zhì)為銅?？梢岳斫?，導(dǎo)熱件140的材質(zhì)也不限于為銅，只要具有較好的導(dǎo)熱性能的材料均可。

進(jìn)一步的，制冷器件100還包括設(shè)置于外殼130外部的散熱件150，散熱件150與導(dǎo)熱件140固定連接?？梢岳斫?，散熱件150可以為散熱器等；或者，散熱件150也可以省略，此時(shí)，導(dǎo)熱件140直接將熱氣傳導(dǎo)到空氣中。

由于目前的電卡制冷系統(tǒng)單靠鐵電體在外加電場下，在室溫附近的鐵電效應(yīng)發(fā)生極化狀態(tài)變化而引發(fā)熵變所貢獻(xiàn)出的絕熱溫度較低，致使其降溫溫度較小，制冷效果較差，而上述制冷器件100通過將相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵電體層1144，與相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵磁體層1142層疊使用形成制冷單元114，且制冷單元114設(shè)置于兩個(gè)電極112之間，再設(shè)置用于給層疊件110提供一個(gè)沿層疊件110的層疊方向垂直的磁場，即電場和磁場的方向垂直，而由于多場耦合是正面的疊加效應(yīng)，鐵磁體層在與電場方向垂直，能夠增加鐵電體層的絕熱溫度，增加制冷器件的降溫溫度，從而使得上述制冷器件具有較好的冷卻效果。

如圖3所示，另一實(shí)施方式的制冷器件200與制冷器件100的結(jié)構(gòu)大致相同，區(qū)別僅在于，本實(shí)施方式的制冷器件200的兩個(gè)電極210之間設(shè)有多個(gè)依次層疊的制冷單元220，即多個(gè)鐵磁體層222和多個(gè)鐵電體層224交替設(shè)置，層疊的一個(gè)鐵磁體層222和一個(gè)鐵電體層224形成一個(gè)制冷單元220。其中，多個(gè)制冷單元220的鐵磁體層222的材料可以相同，也可以不相同；鐵電體層224的材料可以相同，也可以不相同。

此時(shí)，多個(gè)制冷單元220的厚度之和不超過200納米。

進(jìn)一步的，多個(gè)制冷單元220的厚度之和為10納米～200納米。

例如，具體在圖示的實(shí)施例中，制冷單元220為兩個(gè)，兩個(gè)制冷單元220的厚度之和為10納米～200納米?？梢岳斫猓评鋯卧?20的數(shù)量不限于為兩個(gè)，還可以為三個(gè)、四個(gè)或者更多。

由于本實(shí)施方式的制冷器件200的結(jié)構(gòu)與制冷器件100的結(jié)構(gòu)相似，因此，本實(shí)施方式的制冷器件200也具有制冷器件100相似的效果。

且本實(shí)施方式的這種設(shè)置重復(fù)的制冷單元220的制冷器件的結(jié)構(gòu)能夠減少漏點(diǎn)，提高允許施加的電壓的強(qiáng)度，從而提高絕熱溫度變化量。

如圖4所示，另一實(shí)施方式的制冷器件300與制冷器件100的結(jié)構(gòu)大致相同，區(qū)別僅在于本實(shí)施方式的制冷器件300的層疊件310的結(jié)構(gòu)不同。

本實(shí)施方式的層疊件310包括至少三個(gè)層疊的電極312和多個(gè)制冷單元314。

其中，相鄰兩個(gè)電極312的極性相反。即相鄰兩個(gè)電極312中的一個(gè)為正極，另一個(gè)為負(fù)極。

其中，電極312的材料與一實(shí)施方式的電極的材料相同。

其中，每相鄰兩個(gè)電極312之間設(shè)有制冷單元314。即層疊件310為制冷單元314與多個(gè)電極312交替設(shè)置的結(jié)構(gòu)。可以理解，每相鄰兩個(gè)電極312之間不限于設(shè)置一個(gè)制冷單元314，也可以和制冷器件200相似，在相鄰兩個(gè)電極312之間設(shè)置多個(gè)層疊的制冷單元314。

制冷單元314的結(jié)構(gòu)與制冷器件100的制冷單元114的結(jié)構(gòu)相同，包括鐵磁體層3142及層疊于鐵磁體層3142上的鐵電體層3144。

其中，制冷器件300中，所有制冷單元314的厚度之和不超過200納米。

進(jìn)一步的，所有制冷單元314的厚度之和為10納米～200納米。

具體的，極性為正極的電極312電連接，極性為負(fù)極的電極312電連接。

更具體的，制冷器件300還包括第一導(dǎo)電件330和第二導(dǎo)電件340，第一導(dǎo)電件330電連接極性為正極的電極312，第二導(dǎo)電件340電連接極性為負(fù)極的電極312。即，極性為正極的電極312與第一導(dǎo)電件330電連接；極性為負(fù)極的電極312與第二導(dǎo)電件340電連接。

進(jìn)一步的，第一導(dǎo)電件330和第二導(dǎo)電件340分別設(shè)置于層疊件310的相對(duì)的兩側(cè)邊。

其中，第一導(dǎo)電件330和第二導(dǎo)電件340可通過在層疊件310的相對(duì)的兩側(cè)分別涂覆或者蒸鍍導(dǎo)電材料形成。其中，涂覆的導(dǎo)電材料例如可以為銀膠等；蒸鍍的導(dǎo)電材料例如可以為鋁、鋅、銅等等。

更具體的，第一導(dǎo)電件330和第二導(dǎo)電件340的材質(zhì)為銀。

例如，具體在圖示的實(shí)施例中，電極312為四個(gè)，制冷單元314為三個(gè)，從下往上，第一個(gè)電極312的極性與第二個(gè)電極312的極性相反，第一個(gè)電極312和第三個(gè)電極312的極性相同，第二個(gè)電極312和第四個(gè)電極312的極性相同，第一個(gè)電極312和第三個(gè)電極312通過第一導(dǎo)電件330電連接，第二個(gè)電極312和第四個(gè)電極312通過第二導(dǎo)電件340電連接?？梢岳斫?，在其它實(shí)施例中，電極312的數(shù)量不限于為四個(gè)，制冷單元314的數(shù)量也不限于為三個(gè)，電極312的數(shù)量和制冷單元314的數(shù)量可以根據(jù)需要調(diào)整，只要滿足相鄰兩個(gè)電極312之間設(shè)置有制冷單元314即可；相鄰兩個(gè)電極312之間也不限于只設(shè)置一個(gè)制冷單元314，也可以在相鄰兩個(gè)電極312之間設(shè)置兩個(gè)以上的制冷單元314。

由于本實(shí)施方式的制冷器件300也使用相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵電體層3144與相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵磁體層3142層疊作為制冷單元314，且在每相鄰兩個(gè)電極312之間設(shè)置制冷單元314，再設(shè)置用于給層疊件310提供一個(gè)沿鐵磁體層3142和鐵電體層3144的層疊方向垂直的磁場，因此，本實(shí)施方式的制冷器件300也具有制冷器件100相似的效果。

且該結(jié)構(gòu)的制冷器件300在每兩個(gè)電極312之間形成制冷單元314相對(duì)于在制冷單元314上形成制冷單元314在結(jié)構(gòu)在制作方面工藝更加簡單，有利于降低成本。

如圖4所示，一實(shí)施方式的制冷器件的制備方法，可用于制備上述制冷器件，該制冷器件的制備方法包括如下步驟：

步驟S410：在鐵電體層上形成鐵磁體層，得到制冷單元。

其中，鐵電體層的材料的相變溫度為-10℃～30℃。具體的，鐵電體層的材料為鐵電體層的材料選自鈦酸鋇(BTO)、鋯鈦酸鉛(PZT)、鈦酸鉛、鐵酸鉍、磷酸氫鉀、磷酸氫鉛及PbDPO₄中的一種。其中，鋯鈦酸鉛的結(jié)構(gòu)式為Pb_xZr_1-xTiO₃，其中，0＜x＜1。

其中，鐵磁體層的材料的相變溫度為-10℃～30℃。

其中，鐵磁體層的材料為鈣鈦礦型氧化物。其中，鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)式為ABO₃，其中，A位和B位按照任意比例摻雜；A位選自鑭系、錒系及過渡金屬元素中的中的一種，B位選自鑭系、錒系及過渡金屬元素中的中的一種。

更具體的，鐵磁體層的材料選自鑭鍶錳氧(LSMO)、釕酸鍶(SrRuO₃)、錳酸鑭(LaMnO₃)、錳酸鍶(SrMnO₃)、錳酸鈣(CaMnO₃)、鐵酸鈷(Co₂FeO₄)、鎳酸鑭(LaNiO₃)、鈮酸鋰(LaNiO₃)及鈦酸鑭(LiNbO₃)中的一種。

進(jìn)一步的，鐵磁體層的材料的結(jié)構(gòu)式為La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0～0.7。優(yōu)選的，鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO)，即0＜x≤0.7。更優(yōu)選的，鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧，壓電體層的材料為鈦酸鋇。

在本實(shí)施例中，采用激光脈沖沉積法(PLD)在鐵電體層上形成鐵磁體層。具體的，在鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成鐵磁體層的工藝參數(shù)為：溫度600℃～850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²～2.5mJ/cm²，氧壓為0.0013mbar～1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar～100mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，即在鐵電體層上形成了鐵磁體層，得到一個(gè)制冷單元。

當(dāng)需要制備的是制冷器件200時(shí)，此時(shí)，需要制備多個(gè)層疊的制冷單元，那么按照上面所述的方法制備第一個(gè)制冷單元之后，也采用激光脈沖沉積法在第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層上沉積第二個(gè)制冷單元的鐵電體層，此時(shí)，在第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層上沉積第二個(gè)制冷單元的鐵電體層的工藝參數(shù)為：溫度600℃～850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²～2.5mJ/cm²，氧壓為0.0013mbar～1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar～100mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，在第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層上形成了第二制冷單元的鐵電體層；再按照上面在第一個(gè)制冷單元的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法和工藝參數(shù)形成鐵磁體層的方法在第二個(gè)制冷單元的鐵電體層上形成第二個(gè)制冷單元的鐵磁體層，以得到第二個(gè)制冷單元；若還需要多個(gè)制冷單元，再按照上述方法重復(fù)制備即可。

可以理解，在鐵電體層上形成鐵磁體層的方法不限于為激光脈沖沉積法，在其它實(shí)施例中，還可以為蒸發(fā)鍍膜法、離子鍍、化學(xué)氣相沉積、溶液制膜等方法；在前面一個(gè)制冷單元的鐵磁體層上形成另一個(gè)制冷單元的鐵電體層的方法也不限于為激光脈沖沉積法，在其它實(shí)施例中，還可以為蒸發(fā)鍍膜法、離子鍍、化學(xué)氣相沉積、溶液制膜等方法。

步驟S420：在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一面上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面上分別各形成一個(gè)電極，得到層疊件。

當(dāng)需要制備的是制冷器件100時(shí)，可以采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極；此時(shí)，采用離子濺射儀蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛中，電離時(shí)間60秒～120秒，蒸鍍1次～3次。

當(dāng)需要制備的制冷器件200時(shí)，則步驟S420為：在第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層和最后一個(gè)制冷單元的鐵電體層上分別各形成一個(gè)電極；此時(shí)，電極可以采用一實(shí)施方式的制冷器件的電極相同的制備方法制備得到。

當(dāng)需要制備的制冷器件300時(shí)，則步驟S420為：在第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一面的一端和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面的一端分別設(shè)置第一擋板和第二擋板以使第一擋板和第二擋板分別位于與第一個(gè)制冷單元的兩端平齊；然后在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一面和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面分別各形成一個(gè)電極；再在靠近第一個(gè)制冷單元的鐵電體層的電極上形成第二個(gè)制冷單元的鐵磁體層，接著在鐵磁體層上按照步驟S410的方法在鐵磁體層上形成另一個(gè)鐵電體層，然后在第二個(gè)制冷單元的鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面的一端上設(shè)置第三擋板，第三擋板的位置與第一擋板的位置相對(duì)應(yīng)，再在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面上形成第三個(gè)電極，且第三個(gè)電極的位置與靠近第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層的電極的位置相對(duì)應(yīng)；

按照第二個(gè)制冷單元和第三個(gè)電極的制備步驟重復(fù)交替設(shè)置后面的制冷單元和電極。只要間隔的兩個(gè)電極的位置相對(duì)應(yīng)，從上述靠近第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層的電極開始計(jì)算，所有奇數(shù)的電極的位置相對(duì)應(yīng)，所有偶數(shù)的重復(fù)組件的電極的位置相對(duì)應(yīng)，即從上述靠近第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層的電極開始計(jì)算，所有奇數(shù)的電極的一端均與電極和多個(gè)制冷單元構(gòu)成的層疊件的一側(cè)平齊，所有偶數(shù)的電極均與層疊件的另一側(cè)平齊；

接著，在層疊件兩側(cè)分別形成第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件，而將從上述靠近第一個(gè)制冷單元的鐵磁體層的電極開始計(jì)算，所有奇數(shù)的電極與第一導(dǎo)電件電連接，所有偶數(shù)的電極與第二導(dǎo)電件電連接；

最后，將第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件中的一個(gè)與電源的正極電連接，另一個(gè)與電源的負(fù)極電連接，即得到制冷器件300。

其中，在電極上沉積鐵電體層的方法也為激光脈沖沉積法；工藝參數(shù)為：溫度600℃～850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²～2.5mJ/cm²，氧壓為0.0013mbar～1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar～100mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫。

其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一面上和在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面上分別形成電極的方法均為脈沖激光轟擊金屬靶的方法，工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²～3mJ/cm²，脈沖數(shù)為50～10000。

其中，在層疊件兩側(cè)分別形成第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件的方法為在層疊件的相對(duì)的兩側(cè)涂覆導(dǎo)電材料或蒸鍍導(dǎo)電材料。其中，涂覆的導(dǎo)電材料為銀漿；蒸鍍的導(dǎo)電材料為鋁、鋅、銅等。

其中，電極的材料選自銅、鋁、銦、鉑、銀、金、非磁性鋼及非磁性合金中的一種。非磁性合金選自鋼、鎂鋁合金、鉑錫合金等等。

其中，電極的厚度為20納米～120納米。

步驟S430：設(shè)置磁場發(fā)生器，以使磁場發(fā)生器給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場。

具體的，磁場發(fā)生器靠近層疊件設(shè)置。

其中，磁場發(fā)生器例如可以為線圈制成的磁場發(fā)生器等。

具體的，在設(shè)置磁場發(fā)生器之前，還包括將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，并將層疊件與部分收容于外殼內(nèi)的導(dǎo)熱件固定連接，以及將第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件分別與電源的正極和負(fù)極電連接，或者，將在鐵磁體層上的電極和在鐵電體層上的電極中的一個(gè)與電源的正極電連接，另一個(gè)與電源的負(fù)極電連接的步驟。其中，磁場發(fā)生器安裝在外殼的外部。此時(shí)，磁場發(fā)生器可以設(shè)置在外殼上，也可以與外殼間隔設(shè)置。

具體的，外殼的內(nèi)表面上設(shè)置有反射膜。具體的，反射膜為鋁膜或錫膜；導(dǎo)熱件的材質(zhì)為銅?？梢岳斫?，導(dǎo)熱件的材質(zhì)也不限于為銅，只要具有較好的導(dǎo)熱性能的材料均可。

進(jìn)一步的，還包括將導(dǎo)熱件遠(yuǎn)離層疊件的一端與散熱件固定連接步驟。其中，散熱件為散熱器等。

上述制冷器件的制備方法操作簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。且上述制冷器件的制備方法采用相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵電體層與相變溫度為-10℃～30℃的材料的鐵磁體層層疊作為制冷單元，并在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一面上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一面上分別各形成一個(gè)電極，再在設(shè)置磁場發(fā)生器，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，使得制備得到的制冷器件具有較好的制冷效果。

以下為具體實(shí)施例部分：

實(shí)施例1

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度50納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇，鐵磁體層的材料為錳酸鑭。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

對(duì)兩個(gè)電極通電，并使磁場發(fā)生器工作以產(chǎn)生磁場，采用差掃描量熱法(DSC)測試本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度見表1。

實(shí)施例2

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度5納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為5納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為600℃，激光能量密度為2.5mJ/cm²，氧壓為0.0013mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇；鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.1)。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間60秒，蒸鍍3次，厚度為20納米，材料為鉑；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間60秒，蒸鍍3次，厚度為20納米，材料為鉑。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例3

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度20納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇，鐵磁體層的材料為釕酸鍶。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例4

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度100納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為100納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鉛，鐵磁體層的材料為錳酸鍶。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例5

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度10納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為15納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鈦酸鋇，第一鐵磁體層的材料為釕酸鍶。

(2)在第一鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為10納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鈦酸鋇。

(3)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為15納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為釕酸鍶。

(4)采用離子濺射儀在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上和第二制冷單元的第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件。在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間120秒，蒸鍍1次，厚度為120納米，材料為鋁；第二制冷單元的第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間120秒，蒸鍍1次，厚度為120納米，材料為鋁。

(5)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例6

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度30納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為20納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為750℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鐵酸鉍，第一鐵磁體層的材料為錳酸鈣。

(2)在第一鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為40納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為750℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鐵酸鉍。

(3)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為750℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為錳酸鈣。

(4)在第二鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為10納米的第三鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為750℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第三鐵電體層的材料為磷酸氫鉀。

(5)在第三鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為15納米的第三鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為750℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第三制冷單元；其中，第三鐵磁體層的材料為錳酸鈣。

(6)采用離子濺射儀在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上和第三制冷單元的第三鐵磁體層遠(yuǎn)離第三鐵電體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件。在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間100秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銦；在第三制冷單元的第三鐵磁體層遠(yuǎn)離第三鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間100秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銦。

(7)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例7

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度10納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為5納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為800℃，激光能量密度為2.3mJ/cm²，氧壓為1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為磷酸氫鉛，第一鐵磁體層的材料為鐵酸鈷。

(2)在第一鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為20納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為800℃，激光能量密度為2.3mJ/cm²，氧壓為1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為磷酸鉛。

(3)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為800℃，激光能量密度為2.3mJ/cm²，氧壓為1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為鐵酸鈷。

(4)在第二鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為20納米的第三鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為800℃，激光能量密度為2.3mJ/cm²，氧壓為1mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第三鐵電體層的材料為鈦酸鋇。

(5)在第三鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第三鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為1.9mJ/cm²，氧壓為0.08mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第三制冷單元；其中，第三鐵磁體層的材料為鐵酸鈷。

(6)在第三鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為25納米的第四鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為600℃，激光能量密度為1.6mJ/cm²，氧壓為1.2mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第四鐵電體層的材料為鋯鈦酸鉛(Pb_0.1Zr_0.9TiO₃)。

(7)在第四鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為20納米的第四鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為650℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第四制冷單元；其中，第四鐵磁體層的材料為鐵酸鈷。

(8)采用離子濺射儀在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上和第四制冷單元的第四鐵磁體層遠(yuǎn)離第四鐵電體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件。在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間80秒，蒸鍍2次，厚度為60納米，材料為銅；在第四制冷單元的第四鐵磁體層遠(yuǎn)離第四鐵電體層的一側(cè)上分別各蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間80秒，蒸鍍2次，厚度為60納米，材料為銅。

(9)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例8

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度60納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鈦酸鋇(BTO)，第一鐵磁體層的材料為鎳酸鑭。

(2)在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面的一端和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面的一端上分別用第一擋板和第二擋板擋住，然后分別采用脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上分別各沉積一個(gè)厚度為70納米的電極。其中，在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為金；在第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為非磁性鋼。

(3)在靠近第一制冷單元鐵電體層的電極和第二擋板上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鈦酸鋇(BTO)。

(4)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為鎳酸鑭。

(5)在第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端上用第三擋板擋住，并使第三擋板的一端與第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端平齊，且第三擋板與第一擋板的位置相對(duì)應(yīng)，然后脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積厚度為70納米的電極，該電極的位置與靠近第一鐵磁體層的電極的位置相對(duì)應(yīng)。其中，在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為金。

(6)去除第一擋板、第二擋板和第三擋板，得到三個(gè)電極、第一制冷單元和第二制冷單元組成的層疊件，在層疊件的兩側(cè)分別涂抹銀膠，形成第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件，以使第一導(dǎo)電件電連接靠近第一鐵磁體層的電極和靠近第二鐵電體層的電極，第二導(dǎo)電件與中間的電極電連接。

(7)將形成有第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件的層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件分別與電源的正極和負(fù)極相連通，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例9

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度60納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鈦酸鋇(BTO)，第一鐵磁體層的材料為鈦酸鑭。

(2)在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面的一端和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面的一端上分別用第一擋板和第二擋板擋住，然后分別采用脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上分別各沉積一個(gè)厚度為70納米的電極。其中，在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為銀；在第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為銀。

(3)在靠近第一制冷單元鐵電體層的電極和第二擋板上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鈦酸鋇(BTO)。

(4)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為鈦酸鑭。

(5)在第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端上用第三擋板擋住，并使第三擋板的一端與第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端平齊，且第三擋板與第一擋板的位置相對(duì)應(yīng)，然后脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積厚度為70納米的電極，該電極的位置與靠近第一鐵磁體層的電極的位置相對(duì)應(yīng)。其中，在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量1.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為10000，材料為銀。

(6)去除第一擋板、第二擋板和第三擋板，得到三個(gè)電極、第一制冷單元和第二制冷單元組成的層疊件，在層疊件的兩側(cè)分別涂抹銀膠，形成第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件，以使第一導(dǎo)電件電連接靠近第一鐵磁體層的電極和靠近第二鐵電體層的電極，第二導(dǎo)電件與中間的電極電連接。

(7)將形成有第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件的層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件分別與電源的正極和負(fù)極相連通，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例10

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度30納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為800℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為0.0013mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鋯鈦酸鉛(Pb_0.3Zr_0.7TiO₃)，第一鐵磁體層的材料為鈮酸鋰。

(2)在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面的一端和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面的一端上分別用第一擋板和第二擋板擋住，然后分別采用脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面和第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上分別各沉積一個(gè)厚度為60納米的電極和一個(gè)厚度為70納米的電極。其中，在第一鐵磁體層遠(yuǎn)離第一鐵電體層的一面沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量3mJ/cm²，脈沖數(shù)為50，材料為鉑；在第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量3mJ/cm²，脈沖數(shù)為50，材料為鉑。

(3)在靠近第一制冷單元鐵電體層的電極和第二擋板上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為600℃，激光能量密度為2.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鈮酸鋰。

(4)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.9mJ/cm²，氧壓為0.5mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為鈮酸鋰。

(5)在第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端上用第三擋板擋住，并使第三擋板的一端與第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一面的一端平齊，且第三擋板與第一擋板的位置相對(duì)應(yīng)，然后脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積厚度為60納米的電極，該電極的位置與靠近第一制冷單元的鐵磁體層的電極的位置相對(duì)應(yīng)。其中，在第二鐵磁體層設(shè)置有第三擋板的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量2mJ/cm²，脈沖數(shù)為500，材料為鎂鋁合金。

(6)在第二鐵電體層的電極和第三擋板上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第三鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為600℃～850℃，激光能量密度為2.2mJ/cm²，氧壓為0.7mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第三鐵電體層的材料為鈮酸鋰。

(7)在第三鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為30納米的第三鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為1.8mJ/cm²，氧壓為0.6mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第三制冷單元；其中，第三鐵磁體層的材料為鈮酸鋰。

(8)在第三鐵磁體層遠(yuǎn)離第三鐵電體層的一面的一端上用第四擋板擋住，并使第四擋板的一端與第三鐵磁體層遠(yuǎn)離第三鐵電體層的一面的一端平齊，且第四擋板與第二擋板的位置相對(duì)應(yīng)，然后脈沖激光轟擊金屬靶的方法在第三鐵磁體層設(shè)置有第四擋板的一面上沉積厚度為60納米的電極，該電極的位置與靠近第一鐵電體層的電極的位置相對(duì)應(yīng)。其中，在第三鐵磁體層設(shè)置有第四擋板的一面上沉積電極的工藝參數(shù)為：在室溫條件下，真空度為-5mbar，能量2.5mJ/cm²，脈沖數(shù)為5000，材料為鉑。

(9)去除第一擋板、第二擋板、第三擋板和第四電極，得到四個(gè)電極、第一制冷單元、第二制冷單元和第三制冷單元組成的層疊件，在層疊件的兩側(cè)分別涂抹銀膠，分別形成第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件，第一導(dǎo)電件將靠近第一鐵磁體層的電極和靠近第二鐵電體層的電極電連接，第二導(dǎo)電件將靠近第一鐵電體層的電極和靠近第三鐵電體層的電極電連接。

(10)將形成有第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件的層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件分別與電源的正極和負(fù)極相連通，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例11

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度50納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇，鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.3)。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例12

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度50納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為50納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鋯鈦酸鉛(Pb_0.5Zr_0.5TiO₃)，鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.3)。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例13

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度50納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為150納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇，鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.7)。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例14

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度10納米的第一鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為15納米的第一鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第一制冷單元；其中，第一鐵電體層的材料為鈦酸鋇，第一鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.4)。

(2)在第一鐵磁體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為10納米的第二鐵電體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫；其中，第二鐵電體層的材料為鈦酸鋇。

(3)在第二鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為15納米的第二鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為850℃，激光能量密度為1.5mJ/cm²，氧壓為1.3mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?0mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到第二制冷單元；其中，第二鐵磁體層的材料為鑭鍶錳氧(LSMO，La_xSr_1-xMnO₃，其中，x＝0.4)。

(4)采用離子濺射儀在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上和第二制冷單元的第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件。在第一制冷單元的第一鐵電體層遠(yuǎn)離第一鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間120秒，蒸鍍1次，厚度為120納米，材料為鋁；第二制冷單元的第二鐵磁體層遠(yuǎn)離第二鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間120秒，蒸鍍1次，厚度為120納米，材料為鋁。

(5)將層疊件固定地安裝在具有真空密封的容置空間的外殼內(nèi)，將層疊件的制冷單元與部分收容于外殼內(nèi)的銅片固定連接，銅片的另一端與散熱器連接，將兩個(gè)磁場發(fā)生器設(shè)置在外殼外部，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例15

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

采用離子濺射儀在厚度為100納米的鐵電體層的相對(duì)的兩個(gè)表面上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件，其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇；其中，在鐵電體層上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，并在層疊件的兩側(cè)設(shè)置磁場發(fā)生器，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

實(shí)施例16

本實(shí)施例的制冷器件的制備過程如下：

(1)在厚度120納米的鐵電體層上采用激光脈沖沉積法形成厚度為120納米的鐵磁體層，激光脈沖沉積過程中，溫度為700℃，激光能量密度為2mJ/cm²，氧壓為0.8mbar，沉積完成后，氧壓變?yōu)?00mbar，進(jìn)行靜態(tài)氧壓原位退火降至室溫，得到制冷單元；其中，鐵電體層的材料為鈦酸鋇，鐵磁體層的材料為釕酸鍶。

(2)采用離子濺射儀在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上和鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上分別各蒸鍍一個(gè)電極，得到層疊件；其中，在鐵磁體層遠(yuǎn)離鐵電體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀；在鐵電體層遠(yuǎn)離鐵磁體層的一側(cè)上蒸鍍電極的工藝參數(shù)為：氬氣氣氛，電離時(shí)間90秒，蒸鍍2次，厚度為70納米，材料為銀。

(3)將兩個(gè)電極分別與電源的正極和負(fù)極電連接，并在層疊件的兩側(cè)設(shè)置磁場發(fā)生器，以使磁場發(fā)生器能夠給層疊件提供一個(gè)沿層疊件的層疊方向垂直的磁場，得到本實(shí)施例的制冷器件。

采用實(shí)施例1相同的測試方法得到本實(shí)施例的制冷器件的絕熱溫度，見表1。

表1為實(shí)施例1～16的制冷器件的絕熱溫度。

表1

從表1中可以看出，實(shí)施例1～14的制冷器件的絕熱溫度至少為7.5K，而實(shí)施例15和實(shí)施例16的制冷器件的絕熱溫度分別為2K和4.2K，顯然，鐵磁體層能夠有效地增加制冷單元的絕熱溫度，即增加制冷器件的絕熱溫度。且從表1還可以看出，實(shí)施例3的一個(gè)制冷單元的厚度和實(shí)施例5的兩個(gè)制冷單元的總厚度雖然相等的，但是實(shí)施例5的制冷器件卻具有比實(shí)施例3的制冷器件更高的絕熱溫度，這是因?yàn)橹貜?fù)的制冷單元的制冷器件的結(jié)構(gòu)能夠減少漏點(diǎn)，提高允許施加的電壓的強(qiáng)度，從而提高絕熱溫度變化量。

將實(shí)施例15與實(shí)施例1對(duì)比可知，僅使用了鈦酸鋇作為制冷單元的實(shí)施例15的絕熱溫度為2K，而使用相同厚度的制冷單元的實(shí)施例1的絕熱溫度卻高達(dá)8.6K，而實(shí)施例1與實(shí)施例15的制冷器件的區(qū)別僅在于，實(shí)施例1的制冷單元由鐵電體層和鐵磁體層組成，顯然說明，鐵磁體層的加入能夠有效地增加制冷單元的絕熱溫度。

將實(shí)施例16與實(shí)施例1～4、實(shí)施例11～13對(duì)比可知，雖然實(shí)施例16的制冷單元也由一個(gè)鐵電體層和一個(gè)鐵磁體層組成，但是其絕熱溫度也僅為4.2K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于區(qū)別僅在與制冷單元的厚度的實(shí)施例1～4、實(shí)施例11～13的絕熱溫度，這是因?yàn)閷?shí)施例1～4、實(shí)施例11～13的制冷單元具有較小的厚度，熵變較大，從而有利于獲得更大的絕熱變溫。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。