在制冷技术领域，尤其是追求超低温的科研与工业应用中，基于磁热效应的绝热去磁制冷技术因其高效能而备受瞩目。其中，磁热材料的体积大小直接关系到设备的整体设计和效能表现，因此研发具有大体积冷却能力的磁热材料显得至关重要。然而，在实际操作中，提升磁离子密度以增强体积制冷能力的同时，也会导致更强烈的磁相互作用，使得长程磁有序现象在较高温度下出现，这极大地限制了目前市面上大多数材料在超低温（< 1 K）下展现出较大体积磁熵变的可能性。
    近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心龙有文研究员团队与深圳大学曾昱嘉教授、崔宏志教授团队合作提出了一项突破性研究成果：通过强关联自旋无序策略，成功实现了一种钆硅酸盐——Gd
    9.33[SiO
    4]
    6O
    2体系，在极低温度下（50 mK）仍能保持无长程磁有序状态，并展现出了前所未有的巨大体积磁熵变性能。实验数据显示，该材料在7 T磁场下的磁熵变高达−Δ
    S
    mag = 0.43 J cm
    -3 K
    -1，其绝热温变更是达到了惊人的23.8 K，远超过当前广泛使用的商业化顺磁盐制冷工质如Gd
    3Ga
    5O
    12和LiGdF
    4等。
    研究人员通过常压固相合成法成功制备出高质量的Gd
    9.33[SiO
    4]
    6O
    2粉体，并对其结构与物理性质进行了深入细致的研究。结果揭示了Gd
    3+离子在该材料中的位点无序及准一维特性在维持低温下大体积磁熵变方面起到了关键作用。这一发现不仅验证了新的磁热制冷机制，而且为开发更高性能的超低温（亚开尔文级）磁热制冷材料开辟了崭新路径。
    相关研究论文题为“Exceptional Magnetocaloric Responses in a Gadolinium Silicate with Strongly Correlated Spin Disorder for Sub-Kelvin Magnetic Cooling”，已发表在国际顶级期刊《Advanced Science》上。这项成果是中国科学院、科技部、国家自然科学基金委、北京市自然科学基金委、广东省基础与应用基础研究基金以及深圳市科创委等多方支持下的重要科研突破。