西安交大马天宇教授团队在先进磁性材料领域取得重要进展

最近，前沿院马天宇教授团队基于多主元交互效应思想，设计出一种新型磁性材料——宽温域无滞后大体磁致伸缩强韧高熵合金（Fe-Co-Al-Cr-Ni，简称Ni10-HEA）。如图1所示，该合金在298 K到100 K的宽温域表现出无滞后的大体积磁致伸缩效应，其体积磁致伸缩系数和服役温域均优于已有的体磁致伸缩材料。此外，该合金还同时具备宽温域高强度和高韧性，屈服强度、拉伸强度和拉伸断裂应变均优于商用磁致伸缩材料，而且在降温过程中也不发生韧-脆转变。因此，该工作为深空与深海探测技术急需的特种功能材料提供了重要候选，也为设计高性能结构-功能一体化材料提供了新思路。相关工作以《强韧高熵合金的无滞后大体磁致伸缩效应》“Large Non-hysteretic Volume Magnetostriction in a Strong and Ductile High-Entropy Alloy”为题在线发表于材料领域国际顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials）。同时，该工作已申报国家发明专利。

图1 FeCoAlCrNi高熵合金(Ni10-HEA)的磁致伸缩曲线、拉伸应力-应变曲线、主要性能指标与其他磁致伸缩材料的比较

前沿院助理教授苟峻铭和博士生潘贇为论文第一作者，马天宇教授为论文通讯作者，合作者包括中国工程物理研究院张昌盛博士、四川大学刘畅博士和中国科学院宁波材料研究所夏卫星研究员。西安交通大学前沿院和金属材料强度国家重点实验室为论文通讯单位。研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202404192

马天宇教授课题组主页：http://gr.xjtu.edu.cn/web/matianyu/home