報(bào)告簡(jiǎn)介
★
? 報(bào)告主題：序構(gòu)超強(qiáng)永磁材料：新理念與極限性能突破
? 時(shí)間：2023年4月27日 下午3:30-4:30
? 地點(diǎn)：和同苑10幢 材2-215
? 主講人：張湘義 教授
? 單位：燕山大學(xué)
? 個(gè)人簡(jiǎn)介：
張湘義，燕山大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人、教育部“長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授”（2008年）、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者（2005年），德國(guó)洪堡學(xué)者（1999年）。
1987年本科畢業(yè)于北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)北京科技大學(xué)）材料科學(xué)與工程專業(yè)，1999年博士畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院物理研究所凝聚態(tài)物理專業(yè)，1999年至2001年德國(guó)斯圖加特大學(xué)理論與應(yīng)用物理研究所洪堡學(xué)者。長(zhǎng)期從事納米永磁材料的研究。主持國(guó)家重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃 “973”項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題2項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目14項(xiàng)（含國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)、重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)）。 在Adv. Mater.、Sci. Adv.、Nano Lett.和Phys. Rev. Lett.等刊物發(fā)表系列研究論文。獲美國(guó)、日本和中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)11項(xiàng)。獲省部級(jí)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
? 報(bào)告摘要：
稀土永磁材料是高技術(shù)和尖端武器系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略材料。現(xiàn)有稀土永磁材料的能量密度（磁能積）已達(dá)到理論極限，沒有發(fā)展空間。這嚴(yán)重限制了高新技術(shù)的發(fā)展和新概念武器的產(chǎn)生。由兩個(gè)或多個(gè)功能組元構(gòu)成的異質(zhì)納米材料因其具有潛在高的性能和新奇的特性吸引了眾多的研究者，成為當(dāng)今材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理等領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)。通過異質(zhì)納米化途徑有望使用較少的稀土獲得比當(dāng)前“永磁王”NdFeB更高的磁能積。但其艱難程度被《Nature》喻為一個(gè)“工程噩夢(mèng)”[472, 22 (2011) ]。主要原因是人們難以在塊體材料實(shí)現(xiàn)硬磁納米晶體的取向和對(duì)軟磁組元理想結(jié)構(gòu)的同時(shí)控制。這成為制約本領(lǐng)域發(fā)展三十多年的挑戰(zhàn)性問題。
針對(duì)這一挑戰(zhàn)性難題，我們提出了利用晶體應(yīng)變能各向異性來控制納米晶取向生長(zhǎng)的學(xué)術(shù)思想，建立了相應(yīng)的高壓熱壓縮變形技術(shù)。在塊體材料實(shí)現(xiàn)了極小尺寸（≤10 nm）硬磁晶體的取向和多組元結(jié)構(gòu)參數(shù)的同時(shí)控制。所制備的SmCo基塊體異質(zhì)納米永磁材料獲得了理想的微結(jié)構(gòu)，其磁能積首次超過了相應(yīng)的純稀土磁體。
最近，我們提出了“序構(gòu)永磁材料”的新理念。通過構(gòu)筑梯度和層狀有序納米結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了磁化反轉(zhuǎn)新機(jī)制，破解了永磁材料長(zhǎng)期存在的磁化強(qiáng)度與矯頑力的倒置關(guān)系。所獲得的磁能積為當(dāng)前低稀土、塊體永磁材料（軟磁含量 > 20 wt%）的最高值，與商業(yè)SmCo磁體相當(dāng)。“序構(gòu)永磁材料”作為一種新理念為突破永磁材料的性能極限提供了希望。
