西安交大Adv Mater：具有延展性和强体积变化的磁致伸缩高熵合金

纳米技术

2024-06-27

智能技术的快速发展促进人们对于磁致伸缩（magnetostrictive）材料的需求，磁致伸缩材料需要各向在磁场中表现同性无磁滞驱动，而且需要材料具有高强度和延展性。

但是铁磁畴自组装产生的磁致伸缩体积是守恒的，磁场诱导一阶相变产生的体积磁致伸缩具有非常高的本征磁滞，而且大多数磁致伸缩材料都是脆性。

有鉴于此，西安交通大学马天宇教授、苟峻铭博士等报道发现高熵合金(HEA) Fe₃₅Co₃₅Al₁₀Cr₁₀Ni₁₀能够克服这些缺点，这种材料不仅具有较好的非滞后体积磁致伸缩，而且具有较高的拉伸强度和延展应变，工作的温度区间涵盖室温至100 K。

本文要点

(1)

高熵合金Fe₃₅Co₃₅Al₁₀Cr₁₀Ni₁₀具有出色的性质来自于两相微结构，其中纳米尺寸fcc晶相的组成和结构在纳米尺度发生波动变化，能够在磁场诱导作用下发生低自旋态的小体积变为高自旋态的大体积。其中规则排列bcc体心立方B2相有助于提高机械强度。

(2)

这项研究有助于设计新型拓扑结构的磁致伸缩材料。

参考文献

Junming Gou, Yun Pan, Tianzi Yang, Yao Liu, Guoxin Liu, Ying Chen, Changsheng Zhang, Hao Li, Bojiang Lv, Chang Liu, Weixing Xia, Tianyu Ma, Large Non-Hysteretic Volume Magnetostriction in a Strong and Ductile High-Entropy Alloy, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202404192

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202404192