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透明强磁性体开发成功 已有1人参与
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日本电磁材料研究所、东北大学及日本原子能研究开发机构(JAEA)组成的研究小组2016年9月28日宣布，开发出了透明强磁性体。是称为纳米颗粒材料的薄膜材料，在室温下显示出很高的光透射率和强磁性，并呈现出透明度可由磁场来控制的新型磁-光学效应。发布称，随着今后开发的推进，可实现诸如在汽车及飞机的前玻璃窗上直接显示速度表、油表及地图等新一代透明磁性设备和电子产品。 纳米颗粒材料拥有以纳米级微细金属颗粒在绝缘体陶瓷中均匀分散为特点的构造。由于物性不同的两种相态以纳米状态混合在一起，因此金属与绝缘体的含有率的不同会使物性有很大变化。金属多的构成具有金属特有的物性，而绝缘体多的构成则具有介电特性及光透射特性，而在中间状态，则有望实现由两相态的功能复合而成的多功能性。 此次试制的是基于铁钴合金(FeCo Alloy)及氟化铝(AlF3)的纳米颗粒膜。铁钴合金是拥有最大磁化的强磁性金属，而氟化铝是有稳定且出色光透射率的介电体，两者在薄膜中完全分离存在。将这些物性不同的物质以纳米级别混合在一起的结果，是成功制备出了磁化强度为18kA/m(0.025T)、在包含可视光区域的400n～2000nm波长区域为透明状态的强磁性体。 在磁场中计测光透射率的结果显示，在常温下透射率有约0.04%的变化。理论性分析解明，这一特性的表现机制，基于量子效应(隧道磁介电效应)的新型磁-光学效应。另外，该纳米颗粒薄膜利用工业上广泛使用的溅射法即可轻松制备，而且再现性及耐热性也很出色，因此实用性很高。 透明磁铁的研究虽已在全球范围内广泛推开，但目前尚未实现在常温下同时表现出强磁性和光透射性的磁性体。此次的研究成果实现了全球首例透明强磁性体。今后随着特性的进一步提高，便可实现透明磁性装置，并且与透明电极材料组合，还有望实现透明的电磁光学装置。 此次研究成果已于2016年9月28日刊登在英国科学杂志《科学报告》(Scientific Reports)上。 |
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