透明強磁性體開發成功

日本電磁材料研究所、東北大學及日本原子能研究開發機構（JAEA）組成的研究小組2016年9月28日宣布，開發出了透明強磁性體。是稱為納米顆粒材料的薄膜材料，在室溫下顯示出很高的光透射率和強磁性，並呈現出透明度可由磁場來控制的新型磁-光學效應。發布稱，隨著今後開發的推進，可實現諸如在汽車及飛機的前玻璃窗上直接顯示速度表、油表及地圖等新一代透明磁性設備和電子產品。

納米顆粒材料擁有以納米級微細金屬顆粒在絕緣體陶瓷中均勻分散為特點的構造。由於物性不同的兩種相態以納米狀態混合在一起，因此金屬與絕緣體的含有率的不同會使物性有很大變化。金屬多的構成具有金屬特有的物性，而絕緣體多的構成則具有介電特性及光透射特性，而在中間狀態，則有望實現由兩相態的功能複合而成的多功能性。

此次試製的是基於鐵鈷合金（FeCo Alloy）及氟化鋁（AlF3）的納米顆粒膜。鐵鈷合金是擁有最大磁化的強磁性金屬，而氟化鋁是有穩定且出色光透射率的介電體，兩者在薄膜中完全分離存在。將這些物性不同的物質以納米級別混合在一起的結果，是成功製備出了磁化強度為18kA/m（0.025T）、在包含可視光區域的400n～2000nm波長區域為透明狀態的強磁性體。

在磁場中計測光透射率的結果顯示，在常溫下透射率有約0.04％的變化。理論性分析解明，這一特性的表現機制，基於量子效應（隧道磁介電效應）的新型磁-光學效應。另外，該納米顆粒薄膜利用工業上廣泛使用的濺射法即可輕鬆製備，而且再現性及耐熱性也很出色，因此實用性很高。

透明磁鐵的研究雖已在全球範圍內廣泛推開，但目前尚未實現在常溫下同時表現出強磁性和光透射性的磁性體。此次的研究成果實現了全球首例透明強磁性體。今後隨著特性的進一步提高，便可實現透明磁性裝置，並且與透明電極材料組合，還有望實現透明的電磁光學裝置。

此次研究成果已於2016年9月28日刊登在英國科學雜誌《科學報告》（Scientific Reports）上。

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