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有色消息:日本開發出透明強磁性材料

2016-10-12 10:20 [材料] 來源于:上海有色網
導讀:小編每日發布有色知識與技術,了解有色行業資訊,日本開發出透明強磁性材料,了解更多有色資訊關注中國有色技術與設備信息網。 ...

  小編每日發布有色知識與技術,了解有色行業資訊,日本開發出透明強磁性材料,了解更多有色資訊關注中國有色技術與設備信息網。 

     日本電磁材料研究所、東北大學及日本原子能研究開發機構(JAEA)組成的研究小組2016年9月28日宣布,開發出了透明強磁性體。是稱為納米顆粒材料的薄膜材料,在室溫下顯示出很高的光透射率和強磁性,并呈現出透明度可由磁場來控制的新型磁-光學效應。發布稱,隨著今后開發的推進,可實現諸如在汽車及飛機的前玻璃窗上直接顯示速度表、油表及地圖等新一代透明磁性設備和電子產品。

  納米顆粒材料擁有以納米級微細金屬顆粒在絕緣體陶瓷中均勻分散為特點的構造。由于物性不同的兩種相態以納米狀態混合在一起,因此金屬與絕緣體的含有率的不同會使物性有很大變化。金屬多的構成具有金屬特有的物性,而絕緣體多的構成則具有介電特性及光透射特性,而在中間狀態,則有望實現由兩相態的功能復合而成的多功能性。

  此次試制的是基于鐵鈷合金(FeCo Alloy)及氟化鋁(AlF3)的納米顆粒膜。鐵鈷合金是擁有最大磁化的強磁性金屬,而氟化鋁是有穩定且出色光透射率的介電體,兩者在薄膜中完全分離存在。將這些物性不同的物質以納米級別混合在一起的結果,是成功制備出了磁化強度為18kA/m(0.025T)、在包含可視光區域的400n~2000nm波長區域為透明狀態的強磁性體。

  在磁場中計測光透射率的結果顯示,在常溫下透射率有約0.04%的變化。理論性分析解明,這一特性的表現機制,基于量子效應(隧道磁介電效應)的新型磁-光學效應。另外,該納米顆粒薄膜利用工業上廣泛使用的濺射法即可輕松制備,而且再現性及耐熱性也很出色,因此實用性很高。

  透明磁鐵的研究雖已在全球范圍內廣泛推開,但目前尚未實現在常溫下同時表現出強磁性和光透射性的磁性體。此次的研究成果實現了全球首例透明強磁性體。今后隨著特性的進一步提高,便可實現透明磁性裝置,并且與透明電極材料組合,還有望實現透明的電磁光學裝置。

  此次研究成果已于2016年9月28日刊登在英國科學雜志《科學報告》(Scientific Reports)上。

  產業前沿了解,早在2001年,東京工業大學科學家松本保佑司就發現了一種透明并具有永久磁性的新材料,可以廣泛用于信息技術領域。

  這種新材料是在二氧化鈦與各種物質反應的實驗過程中發現的。這種透明的氧化物不僅具有半導體性質,而且在室溫狀態下像永久磁鐵一樣顯示出“強磁性”。

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(編輯:wlgc0812)

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