By Staff Reporters

软磁材料（SMMs）广泛应用于电力系统和可持续能源领域，能够在外部磁场变化时实现磁通量的高效响应，且能量损耗低。随着交通、家庭及制造业电气化进程加速，因磁滞损耗导致的能耗问题日益突出，降低矫顽力成为减少能量损失的关键。

▲ 一种兼具高强度、良好延展性和极低矫顽力的软磁材料。（PHOTO: NATURE）

然而，仅优化磁性能并不足够——电机中的软磁材料还需承受严苛机械载荷，要求材料同时具备高强度与高延展性。传统强化手段往往引入应力场，易钉扎磁畴壁，反而增加矫顽力和磁滞损耗，形成性能矛盾。

为突破这一瓶颈，中南大学研究团队设计出一种Fe–Co–Ni–Ta–Al多组分合金，其由铁磁基体与约91纳米尺寸、体积分数约55%的顺磁相干纳米颗粒构成。该结构可有效阻碍位错运动，显著提升材料强度与延展性。

由于纳米颗粒尺寸小、共格应力低且静磁能小，其与磁畴壁的相互作用范围小于磁畴壁宽度，从而实现最小化磁畴钉扎效应，保持优良软磁特性。

该合金抗拉强度达1336 MPa，拉伸延伸率达54%，同时具备极低矫顽力、适中的饱和磁化强度和高电阻率，未来有望在光伏发电、新能源汽车及充电桩、数据中心和电子器件等领域广泛应用。

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Editor | SONG Ziyan

Supervisor| TIAN Xueke