軟磁材料（Soft Magnetic Materials, SMMs）在高效電機中的機電能量轉換中不可或缺，但在高速旋轉條件下會因機械載荷增加而面臨磁性能下降和塑性變形失效等問題。為防止此類退化，增強SMMs的屈服強度至關重要。然而，當前大多數軟磁材料的屈服強度尚不足以達到千兆帕水平。鑒于此，來自德國馬普可持續材料研究所的Liuliu Han等人提出了一種多組分納米結構策略，通過熱處理中的變形和析出作用在鐵-鎳-鈷-鉭材料中引入形貌各向異性的納米析出相，從而實現了軟磁材料屈服強度的倍增。研究表明，這種納米結構可在保持高磁性能的同時，實現每單位體積高表面積、高晶格錯配和較高析出相密度的納米析出相分布，并且這種新型軟磁材料在延展性略有降低的情況下，其屈服強度可達到兩千兆帕的水平，為顯著改善高效電機運行時的軟磁體性能提供了可能。
文章要點：
（1）該研究提出了一種通過析出相形貌控制及晶格錯配管理提升軟磁材料屈服強度的納米結構策略；
（2）該策略實現了兩千兆帕強度的高延展性軟磁體，具備顯著提升電機運行可靠性的潛力。
參考資料：
Han, L., Peter, N.J., Maccari, F. et al. Two-gigapascal-strong ductile soft magnets. Nat Commun 15, 10119 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53793-2
10.1038/s41467-024-53793-2
