磁制冷技术采用固态制冷材料，具有低碳环保、高效节能等优点，在室温制冷、低温物理、空间探测等领域具有广泛应用前景，被誉为21世纪制冷技术，研发高性能制冷材料是磁制冷技术发展与应用的关键。磁性非晶合金作为磁制冷材料具有宽磁转变温区、低磁滞热滞、高强度等优点。近年来，研究人员已陆续开发出一系列具有较大磁制冷能力的非晶合金及其复合材料，日益引起人们的关注。然而，与具有巨磁热效应的晶态材料相比，非晶合金的峰值磁熵变较低且室温塑性变形能力差，是限制该类材料作为磁制冷剂应用的瓶颈。

近期，团队研究人员与东南大学沈宝龙教授团队合作，采用气雾化法制备出Gd基非晶合金粉末，利用等温吸氢方法进行序调控，开发出具有稀土二氢化物-非晶基体双相纳米结构的复合材料。该新材料展现出巨磁热效应，在5 T外场下最大磁熵变值为18.7 Jkg^-1K^-1，比吸氢前GdAlCo非晶合金大105.5%。与传统合金吸氢后容易发生氢脆不同，该Gd基非晶合金吸氢后强度提高40%，塑性应变从几乎为零提高到70%，突破了非晶合金强度与塑性难以兼得的矛盾。微观原子结构表征揭示该材料优异磁热和力学性能起源于其独特的双相纳米结构，平均尺寸3.6 nm的稀土二氢化物均匀分布在非晶基体上。该工作为基于序调控策略开发高强韧非晶合金、新一代磁制冷材料和其他高性能功能材料提供了实验基础和理论指导。

图1 (a) 气雾化制备GdCoAl非晶粉末；(b-c) GdCoAlH样品微观结构分析；(d) 非晶区域和纳米稀土二氢化物电子能量损失谱；(e) 微柱应力-应变曲线；(f) 磁熵变和峰值温度统计图；(g) 综合性能对比图。

撰稿：非晶材料团队