科学家发现新型磁铁 改写百年物理定律

  19世纪40年代,英国物理学家詹姆斯·焦耳发现,当被置于磁场中时,铁基磁性材料会改变它们的形状,但体积保持不变。这种现象被称为“焦耳磁致伸缩”,自发现至今的175年中,所有磁体都表现出了这一特征

  据科技日报报道,美国坦普尔大学和马里兰大学研究人员发现了一新类型磁铁。他们将特定的铁基合金放在炉中加热至大约760摄氏度,并持续30分钟,之后迅速将其冷却到室温,这时再把该材料放置于磁场中时其表现出了非焦耳磁致伸缩行为(膨胀)。

  研究人员指出,受焦耳磁致伸缩所限,常规磁铁只能被用作在一个方向上施加力的致动器。即便只在两个方向上致动,也需要大量笨重的磁铁,这会增大体积、降低效率。而非焦耳磁致伸缩磁铁可同时向各个方向膨胀,因此要制造紧凑型全向致动器将很容易实现。

  由于这些新型磁铁也有节能的特性,它们可以用来打造热损耗极低的新一代传感器和致动器,应用于航空航天、汽车、生物医药、国防、空间探索和机器人等领域。

  研究人员还表示,这种新型磁铁不含稀土元素,因而可以替代现有的昂贵但机械性能低的稀土基磁致伸缩材料。

  据了解,这一成果发表在最近出版的一期《自然》杂志中。