高强度、高延伸率多元合金再获突破！

中南大学李志明团队联合德国马普所DierkRaabe院士团队设计了一种Fe-Co-Ni-Ta-Al多元合金(MCA)，它具有铁磁基体和顺磁性相干纳米颗粒（尺寸约为91 nm，体积分数约为55%）。通过改变加热时间，作者改变了沉淀颗粒的大小，从小型（24 nm）到中型（91 nm）和大型（255 nm）。中等大小的沉淀物产生了高强度、高延展性（因此也是韧性）和低矫顽力的*佳组合。该合金在54%的拉伸伸长率下具有1336 MPa的拉伸强度，78 A m-1的极低矫顽力（小于1Oe），100 A m2 kg-1的中等饱和磁化强度和103 μΩ cm的高电阻率。相关研究成果以题为“A mechanically strong and ductile soft magnet with extremely low coercivity”发表在*新一期《Nature》上，*作者为Han Liuliu。

软磁材料 (SMM) 用于电气应用和可持续能源供应，允许磁通量变化以响应外加磁场的变化，并且能量损失低。由于滞后损失，交通、家庭和制造业的电气化导致能源消耗增加。因此，*大限度地减少可扩大这些损失的矫顽力至关重要。然而，仅实现这一目标是不够的：电动发动机中的 SMM 必须承受严重的机械负载；也就是说，合金需要高强度和延展性。这是一个基本的设计挑战，因为大多数增强强度的方法都会引入应力场，这些应力场可以固定磁畴，从而增加矫顽力和磁滞损耗。在这里，我们介绍一种克服这种困境的方法。我们设计了一种 Fe-Co-Ni-Ta-Al 多元合金 (MCA)，它具有铁磁基体和顺磁性相干纳米颗粒（尺寸约为 91 nm，体积分数约为 55%）。它们阻碍位错运动，增强强度和延展性。它们的小尺寸、低相干应力和小静磁能在磁畴壁宽度以下产生相互作用体积，导致畴壁钉扎*小化，从而保持软磁特性。该合金在54%的拉伸伸长率下具有1336 MPa的拉伸强度，78 A m-1的极低矫顽力（小于1Oe），100 A m2 kg-1的中等饱和磁化强度和103 μΩ cm的高电阻率。

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