Возможность управления магнитными свойствами «умных» композитов через электрическое поле доказала команда ученых из Балтийского федерального университета имении Иммануила Канта, Дармштадского технического университета, Института физики им Х. И. Амирханова ДФИЦ РАН и Института физики металлов УрО РАН, сообщает пресс-служба БФУ 11 февраля на официальном интернет-портале.

Работа исследователей, результаты которой опубликованы в Journal of Physics D Applied Physics, важна для изучения магнитокалорического эффекта, благодаря которому температуру материалов можно менять бесконтактно, при приложении к ним внешнего магнитного поля. Магнитокалорические материалы сегодня рассматривают в качестве перспективных объектов для альтернативных систем магнитного охлаждения.

Ученые смоделировали, изготовили, а затем исследовали двухслойный композит из сплава железо-родий (Fe-Rh) и пьезоэлектрика. Сплав Fe-Rh имеет рекордные значения магнитокалорического эффекта и резкий магнитный фазовый переход в области комнатных температур. Физики с помощью экспериментов и расчетов выяснили, что магнитными и магнитокалорическими свойствами Fe-Rh можно управлять через механическое напряжение, индуцируемое пьезоэлектрическим слоем.

«В целом подход, основанный на управлении магнитными свойствами через электрическое поле, известен давно и имеет ясную перспективу практического применения. Основной целью нашего эксперимента являлось изучение возможности управления магнитными свойствами композитов на основе магнитокалорических материалов через механическое напряжение, индуцируемое подложкой за счет пьезоэлектрического эффекта», — сообщил заведующий лабораторией «Композитные материалы» НОЦ «Умные материалы и биомедицинские приложения» Карим Амиров.

Исследователь пояснил, что управление магнитными свойствами материала через электрическое напряжение — это управление внешним воздействием другой природы. По словам Амирова, ученые изучили также природу деформаций, возникающих в композите при одновременном приложении магнитного и электрического полей.

«Полученные нами результаты могут быть использованы для дизайна новых композитов на основе магнитокалорических материалов для приложений энергетики и стрейнтроники», — отметил Амиров.