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摘 要：研究人员发现，当施加9T磁场时，铬(Cr)碲(Te)化物烧结体的体积膨胀高达1200ppm。经证实，这种磁场中的较大体积膨胀出现在-260°C至80°C的宽温度范围内，具有在磁场中保持形状的同时体积发生变化，并且在宽磁场范围内几乎与磁场成正比等特征，是一种基于磁场中各向异性晶格变形新机制的磁场诱导应变现象。
关键词：铬（Cr）碲（Te）化物、晶格各向异性变形、磁致伸缩、磁致伸缩致动器、反铁磁性体
要点
•在铬（Cr）碲（Te）化物中施加磁场，实现了最大级的体积膨胀。这种体积膨胀出现在包括室温在内的宽温度范围，且具有在宽磁场范围内与磁场成正比的特征。
•阐明了这种磁场中的体积膨胀是由于一种利用晶格各向异性变形的新机制。
•新材料不含有害铅，大幅扩大了致动器材料开发的候选范围。
研究小组发现了一种在包括室温在内的宽温度范围内施加磁场时体积会大幅膨胀的新材料。这是基于新型表达机制的巨大体积膨胀，出现在一种不同于传统磁致伸缩材料的新材料系中，有望作为高性能致动器材料应用。
物体的形状和大小在磁场中发生变化的现象被称为磁致伸缩（magnetostrictive effect），表现出较大磁致伸缩的材料被用于从磁场获得位移和驱动力的磁致伸缩致动器。磁致伸缩致动器已用于各种设备，例如精密定位元件、微型机械驱动器、力和位移传感器、超声波声纳和清洁机等。Terfenol-D（铁和稀土类金属的合金）等材料已被开发为磁致伸缩材料，而无论在什么情况下，磁致伸缩都伴随着自发磁化的表现而发生，这是铁磁性体作为“磁铁”的特性，目前已知几乎没有除此以外的较大磁致伸缩实例。
研究人员发现，当施加9T磁场时，铬(Cr)碲(Te)化物烧结体的体积膨胀高达1200ppm。经证实，这种磁场中的较大体积膨胀出现在-260°C至80°C的宽温度范围内，具有在磁场中保持形状的同时体积发生变化，并且在宽磁场范围内几乎与磁场成正比等特征，是一种基于磁场中各向异性晶格变形新机制的磁场诱导应变现象。该物质系不仅有望成为一种新型磁致伸缩材料，而且有望大幅扩大磁致伸缩材料的候选范围。目前，在致动器材料领域，以电场驱动的锆钛酸铅（PZT）应用最为广泛，但其含有有毒铅，因而替代材料的开发迫在眉睫。该成果或将有助于解决这一问题。