摘要：2024年12月4日，中国矿业大学杨卫明教授、中国科学院宁波材料技术与工程研究所黎嘉威研究员在国际知名期刊Nature Communications发表题为《A one-step fabrication of soft-magnetic high entrop

软磁纤维（SMFs）在电子设备内的能量转换、传输和存储中发挥着至关重要的作用。然而，传统的SMFs塑性较差，难以承受长期的拉伸、扭转和剪切变形。

增加晶界的比例可以改善传统SMFs的塑性变形能力，但会降低矫顽力，严重限制了它们在柔性电子和多功能组件中的应用。

2024年12月4日，中国矿业大学杨卫明教授、中国科学院宁波材料技术与工程研究所黎嘉威研究员在国际知名期刊Nature Communications发表题为《A one-step fabrication of soft-magnetic high entropy alloy fiber with excellent strength and flexibility》的研究论文，Yan Ma、寇宗德为论文共同第一作者，杨卫明教授、黎嘉威研究员为论文共同通讯作者。

杨卫明，中国矿业大学力学与土木工程学院教授。2009年、2011年、2014年本硕博毕业于中国矿业大学，博士毕业后留校任教，2016年直接破格晋升为副教授，2021年晋升为教授。

杨卫明教授主要开展深部地下空间开发关键材料、应力场磁各向异性检测、3D打印铁基非晶器件残余应力调控与裂纹抑制等方面的研究工作，以第一作者或通讯作者在Mater. Futures、Add. Manuf.、J. Mater. Sci. Tech.等期刊发表SCI论文100余篇，授权国家发明专利10余项。

黎嘉威，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员。2008年本科毕业于中南大学，2013年博士毕业于中国科学院大学。同年加入中国科学院宁波材料技术与工程研究所。

黎嘉威研究员的主要研究方向为非晶纳米晶软磁材料的结构调控及其对高频特性的影响研究，包括表面改性与结构设计、高频软磁性能与电磁屏蔽、非晶丝制备与传感器技术等。在Mater. Futures、ACS Appl. Mater. Inter.、J. Mater. Sci. Technol.等期刊发表SCI论文60余篇，申请国家发明专利30余项。

在本文中，作者提出了一种解决这种困境的策略，即通过简单的一步旋转水纺丝方法粗化含有具有小晶格失配的有序共格纳米沉淀物的Fe34Co29Ni29Al3Ta3Si2高熵合金（HEA）纤维的晶粒来实现，这可以减少畴壁钉扎并提高位错迁移率。

所得微米直径软磁HEA纤维在23%伸长率下的拉伸强度为674 MPa，低矫顽力为8.1 Oe，在10 kOe下的中等磁化强度为116 emu/g，居里温度高达770 K。

图1：软磁高熵合金（HEA）纤维的制备、形貌和性能

图2：HEA纤维的微观结构演变

图3：HEA纤维的三维原子探针断层扫描（3D-APT）图

图4：HEA纤维的磁畴结构和低矫顽力机制

图5：软磁HEA纤维的变形结构

综上，作者通过一种简单的一步旋转水纺丝法制备了含有有序共格纳米沉淀物的Fe34Co29Ni29Al3Ta3Si2高熵合金（HEA）纤维，该纤维展现出优异的软磁性能和机械强度，突破了传统软磁纤维塑性不足的限制。

研究人员制备出具有低矫顽力（8.1 Oe）、高拉伸强度（674 MPa）、高延伸率（23%）和高居里温度（770 K）的软磁HEA纤维，对于柔性电子和多功能复合材料领域具有重要的应用前景，特别是在可穿戴电子、仿人机器人和智能建筑等方面。

Ma, Y., Kou, Z., Yang, W. et al. A one-step fabrication of soft-magnetic high entropy alloy fiber with excellent strength and flexibility. Nat. Commun., (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54984-7.

来源：华算科技