近期，東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院沈?qū)汖埥淌趫F(tuán)隊與松山湖材料實驗室柯海波研究員合作，在提升非晶合金的磁熱和強韌性上取得重大進(jìn)展。這一成果以論文《雙相納米玻璃氫化物克服稀土基非晶合金強度-塑性制衡和磁熱性能瓶頸》（Dual-phase nano-glass-hydrides overcome the strength-ductility trade-off and magnetocaloric bottlenecks of rare earth based amorphous alloys）正式刊登在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》（Nature Communications）上。

研發(fā)高效、環(huán)保的固態(tài)制冷材料是磁制冷技術(shù)的核心問題。磁性非晶合金因其寬磁熵變峰、低矯頑力、高電阻率、高強度等特性，被視為理想的磁制冷材料。

盡管科學(xué)家們已經(jīng)成功開發(fā)出一些具有較大磁熵變值和制冷量的非晶合金及其復(fù)合材料，但由于其峰值磁熵變較小以及室溫塑性變形能力不足，限制了其在磁制冷領(lǐng)域的應(yīng)用。

針對這一問題，研究團(tuán)隊通過氣霧化法制造出Gd基非晶合金粉末，并利用等溫吸氫技術(shù)制備出稀土氫化物-非晶合金基體雙相納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。這種新型納米材料表現(xiàn)出顯著的巨磁熱效應(yīng)，在5T外場下的最大磁熵變值達(dá)到18.7 Jkg?1K?1，比未吸氫的GdAlCo非晶合金高出105.5%。

值得注意的是，與傳統(tǒng)合金吸氫后易出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象不同，該Gd基非晶合金吸氫后強度提高40%，塑性應(yīng)變也從幾乎為零增加至70%，成功解決了非晶合金強度與韌性難以兼顧的難題。

論文第一作者為博士研究生邵里良，通訊作者包括青年教師羅強研究員、沈?qū)汖埥淌谝约八缮胶牧蠈嶒炇铱潞２ㄑ芯繂T。東南大學(xué)為第一通訊單位。本研究由國家自然科學(xué)基金重點項目資助。