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Novel CoFeAlMn high-entropy alloys with excellentsoft magnetic properties and high thermal stability

Journal of Materials Science & Technology 2023年第22期153卷 22-31页

作者： Wei Gao Yaqiang Dong Xingjie Jia Liping Yang Xubin Li Shouding Wu Ronglin Zhao Hang Wu Qiang Li Aina He Jiawei Li Zhejiang Province Key Laboratory of magnetic Materials and Application Technology CAS Key Laboratory of magnetic Materials and Devices Ningbo Institute of Materials Technology&EngineeringChinese Academy of SciencesNingbo 315201China School of Physical and Technology Xinjiang UniversityUrumqiXinjiang 830000China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

High-entropy alloys(HEAs),which are composed of 3d transition metals such as Fe,Co,and Ni,exhibit an exceptional combination of magnetic and other properties;however,the addition of non-ferromagnetic elements always negatively affects the saturation magnetization strength(M s).Co_(4)Fe_(2)Al_(x)Mn_(y) alloys were designed and investigated in this study to develop a novel HEA with excellent soft magnetic *** Co_(4)Fe_(2)Al_(1.5)Mn_(1.5) HEA possesses the highest M s of 161.3 emu g^(-1) thus far reported for magnetic HEAs,a low coercivity of 1.9 Oe,a high electrical resistivity of 173μΩ cm,a superior thermal stability up to 600℃,which originates from the novel microstructure of B2 nanoparticles distributed in a DO_(3) matrix phase,and the crucial transition of Mn from antiferromagnetism to ferromagnetism with the assistance of *** Co_(4)Fe_(2_)Al_(1.5)Mn_(1.5) HEA was selected to produce micron-sized powder and soft magnetic powder cores(SMPCs)for application in the exploration *** SMPCs exhibit a high stable effective perme-ability of 35.9 up to 1 MHz,low core loss of 38.1 mW cm^(-3)(@100 kHz,20 mT),and an excellent direct current(DC)bias performance of 87.7%at 100 *** study paves the way for the development of soft magnetic HEAs with promising applications as magnetic functional materials.

关键词： High-entropy alloys soft magnetic powder cores magnetic properties High saturation magnetization magnetic domain

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