眾所周知，壓電材料在拉伸或壓縮時(shí)產(chǎn)生電流的用途非常廣泛：例如，壓電材料被用于按下開關(guān)時(shí)產(chǎn)生火花的打火機(jī)，以及馬達(dá)、傳感器、麥克風(fēng)和其他各種設(shè)備。
目前，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種除磁外具有類似特性的材料，這種新型的壓磁材料具有在機(jī)械應(yīng)變作用下改變其磁特性的能力。
圖片上部分，一片BaF2As2在進(jìn)行磁測量時(shí)拉伸(銅絲線圈是核磁共振裝置的一部分)。圖片下部分顯示平面中的原子，黑色箭頭表明磁自旋在平面上的位置，指向相反的方向。灰色箭頭表明隨著材料的拉伸，原子的磁自旋如何移動。(圖片來源：UCDavis)
Nicholas Curro說，“據(jù)我所知，壓磁材料很少在自然界中發(fā)現(xiàn)的，”他是 Davis大學(xué)的物理學(xué)教授，這篇論文的資深作者，2018年3月13日發(fā)表在自然通訊雜志2018年3月13日。
Curro和他的團(tuán)隊(duì)正在分析一種鋇-鐵-砷化合物BaF2As2，當(dāng)摻雜其他微量元素時(shí)，它有能力在接近25 K的溫度下作為超導(dǎo)體發(fā)揮作用，這種鐵基超導(dǎo)體很有趣，盡管它必須保持在非常低的溫度下才能工作，但它可以被拉伸成電纜或電線。
BaF2As2被稱為向列晶體，它的結(jié)構(gòu)在達(dá)到超導(dǎo)電性經(jīng)歷了相變。BaF2As2的晶體結(jié)構(gòu)由方形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦谓Y(jié)構(gòu)。
Curro和研究生Tanat Kissikov、Matthew Lawson正在努力利用核磁共振（NMR）分析材料的伸展成像，檢查是否被迫采取了矩形結(jié)構(gòu)。令人驚訝的是，BaF2As2的磁特性在拉伸后得到改善。
這種材料不是塊體磁鐵，它是反鐵磁體，因?yàn)樗脑幼孕赶蛳喾吹姆较颉Ｈ欢芯啃〗M發(fā)現(xiàn)，在受到壓力時(shí)，磁自旋的方向會被以可評估的方式改變。
Curro說：“真正令人驚訝的是，磁力的方向似乎會改變，然后從平面上出來。”
根據(jù)Curro的說法，目前還缺乏解釋這些結(jié)果的理論。他的實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行研究其他材料是否能表現(xiàn)出相同的行為，以及機(jī)械應(yīng)變是否對材料的超導(dǎo)特性有任何影響。(這些實(shí)驗(yàn)不是在BaF2As2表現(xiàn)為超導(dǎo)體的溫度下進(jìn)行的。)
Curro說，這些發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于創(chuàng)新的方法來研究諸如飛機(jī)部件等材料內(nèi)部的應(yīng)變。
文章來源AZO MATERIALS
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
