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，人们迫切需要具有更好磁性的材料。TU Delft的研究人员，材料科学与工程系的Biswanath Dutta和FritzKörmann揭示了一种机制，可以改善相对较新的一类称为HEA的多组分合金的磁性能。他们的工作本周发表在《高级功能材料》上。

高熵合金(HEA)大约在15年前提出，从那时起，由于其出色的物理，机械和功能特性，例如更高的强度，有希望的磁性能和更好的电阻，引起了材料科学界的广泛关注。生锈和腐蚀。Dutta说：“该项目的重点是寻找新的机制，通过这些机制我们可以改善HEA的磁性能。” “要做到这一点，就必须发挥化学作用，因此要改变合金的成分。”

传统的合金通常由一个主要成分和少量其他添加元素组成，例如钢，是一种铁与1%的碳混合而成的合金，而传统的合金与之不同，HEA几乎由五个或更多元素以相等的比例组成。在这项研究中，研究小组研究了FeCoNiMnCu HEA的成分，该成分包含铁，钴，镍，锰和铜。杜塔说：“我们在德国的Max-Planck-InstitutfürEisenforschung的同事将这种材料在特定的固定温度下加热了不同的时间。” “他们注意到了两件事：一是加热HEA 240小时改善了它的磁性能。二是在材料中，不同元素被隔离到合金内的不同区域。”

利用这些信息，Dutta进行了理论模拟，最终能够解释为什么长时间加热后磁性能得到改善：“铜不喜欢与其他元素形成固态均匀混合物，因此加热样品越多，铜越难从其他四个元素中分离出来，从而导致组成不同的不同区域，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，从而导致较大的体积和较小的体积之间的相干应力。“而且如果这些区域之一对磁性能特别重要，则体积膨胀可以改善那些磁性能。”

因此，实际上，这里有两种机制在起作用：一种是形成具有不同化学组成的两个区域(一种在技术上称为旋节线分解的现象)，另一种因素是所导致的体积差异以及不同区域之间的相干应力。

在对这些机理有了更好的理解之后，研究人员可以开始研究其他磁性HEA和多组分合金，以确定是否发生这种相同行为，从而改善了它们的磁性能。杜塔说：“试图通过旋节线分解改善磁性能的概念是非常新的，而且这些新机制将帮助我们寻找新的磁性材料，例如在较少使用气体而更多使用的制冷系统中可能使用的磁性材料。固态磁性材料，将更加环保。”