代尔夫特理工大学 学分:代尔夫特理工大学 磁性材料无处不在——在发动机、风力涡轮机、电子设备和冰箱中——因此具有更好磁性的材料是非常理想的
英国材料科学与工程系的研究人员比斯瓦纳思·杜塔和弗里茨·科曼揭示了一种机制，可以改善一种相对较新的多组分合金的磁性
他们的工作发表在本周的《高级功能材料》上
高熵合金是15年前首次提出的，由于其优异的物理、机械和功能性能，引起了材料科学界的极大兴趣
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更高的强度，更好的磁性，更好的防锈性和耐腐蚀性
“这个项目的重点是寻找新的机制，我们可以用它来改善HEA的磁性，”杜塔说
“要做到这一点，你必须利用化学物质来改变合金的成分
" 与传统合金不同，传统合金通常由一种主要成分和少量的另一种添加元素e组成
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钢是一种混合了1%碳的铁合金，由五种或五种以上元素以大致相等的比例组成
在这项研究中，研究小组研究了一种含铁、钴、镍、锰和铜的铁钴锰铜HEA合金的成分
杜塔说:“我们在德国的马克斯·普朗克艾森福松研究所的同事们在特定的固定温度下对这种材料进行了不同时间的加热。”
“他们注意到了两件事:一是将HEA加热240小时改善了它的磁性
第二，在材料中，不同的元素在合金中分离成不同的区域
" 利用这些信息，杜塔进行了理论模拟，并最终能够解释为什么在长时间加热后，磁性能得到了改善:“铜不喜欢与其他元素形成均匀的固体混合物，所以你越加热样品，铜就越试图从其他四种元素中分离出来，导致不同的区域具有不同的成分——例如，富铁钴区域和富铜区域
“这些不同的区域具有不相等的体积，导致较大的体积和较小的体积之间产生所谓的一致性应力
“如果其中一个区域对磁性特别重要，体积膨胀可以改善这些磁性
" 因此，实际上有两种机制在起作用:一种是两个化学成分不同的区域的形成——这种现象在技术上被称为旋节分解——另一个因素是不同区域之间的体积差异以及由此产生的相干应力
随着对这些机制的更好理解，研究人员可以开始研究其他磁性合金和多组分合金，以确定这种相同的行为是否会导致其磁性能的改善
“这种试图通过旋节分解来改善磁性的概念是非常新的，”杜塔说，“这些新的机制将帮助我们找到新的磁性材料用于潜在的用途，例如，制冷系统少用气体，多用更环保的固态磁性材料
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