中南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院李志明教授與德國(guó)馬普所Dierk Raabe教授等研究人員近日合作在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Nature上發(fā)表了題為“A mechanically strong and ductile soft magnet with extremely low coercivity”的研究論文，論文報(bào)道了一種具有高機(jī)械強(qiáng)度、高拉伸延展性、低矯頑力、中等飽和磁化強(qiáng)度和高電阻率的多組元軟磁合金，為解決金屬材料機(jī)械性能與軟磁性能之間的矛盾提供了重要思路。該論文的第一作者為中南大學(xué)在德國(guó)馬普所的公派留學(xué)博士生韓六六，中南大學(xué)李志明教授和馬普所Dierk Raabe教授為通訊作者。

高性能軟磁合金是電氣應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。對(duì)于在應(yīng)力加載條件下服役的軟磁合金部件，在具備優(yōu)良軟磁性能（如低矯頑力、高飽和磁化強(qiáng)度等）的前提下，機(jī)械性能（如強(qiáng)度、塑性等）也非常重要。但大多數(shù)提高合金機(jī)械強(qiáng)度的方法都會(huì)在合金組織中引入較為顯著的微觀應(yīng)力場(chǎng)，對(duì)磁疇壁產(chǎn)生釘扎效應(yīng)，從而增加矯頑力，惡化軟磁性能。針對(duì)軟磁合金材料中機(jī)械性能與軟磁性能的這種矛盾，李志明教授和Dierk Raabe教授等研究人員設(shè)計(jì)了一種 Fe-Co-Ni-Ta-Al 多組元合金，其微觀組織由面心立方結(jié)構(gòu)的基體和共格有序的納米析出相（尺寸約為90 nm）組成，該種納米相可阻礙合金基體中的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)化效應(yīng)。同時(shí)，該種納米相尺寸小，且與基體的共格應(yīng)力低，其與磁場(chǎng)的相互作用體積小于磁疇壁寬度，使得其對(duì)磁疇的釘扎效應(yīng)最小化，從而使合金保持極低的矯頑力。該研究為解決金屬材料機(jī)械性能與軟磁性能之間的矛盾提供了重要思路，所研發(fā)的合金體系在未來(lái)高性能軟磁部件中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

此外，李志明教授團(tuán)隊(duì)與合作者近期還報(bào)道了多種高性能合金的設(shè)計(jì)新思路，例如具有高應(yīng)力孿生效應(yīng)的超高強(qiáng)韌高熵鋼，具有接近理想強(qiáng)度的超間隙固溶合金，具有高電阻、低電阻溫度系數(shù)、高強(qiáng)度和較好變形能力的低成本鐵素體型多組元電阻合金等，被廣泛關(guān)注和高度評(píng)價(jià)。