Группа исследователей из Национального института материаловедения (NIMS), Университета Тохоку и Агентства по промышленной науке и технологиям (AIST) разработала новую методику управления наноструктурами и структурами магнитных доменов в мягких аморфных лентах на основе железа. Это позволило сократить потери в сердечнике более чем на 50 % по сравнению с исходным аморфным материалом.
Разработанный материал демонстрирует высокие характеристики в высокочастотном диапазоне
Созданный материал особенно эффективен в высокочастотном диапазоне нескольких десятков килогерц, что необходимо для трансформаторов нового поколения и схем электропитания приводов электромобилей. Ожидается, что этот прорыв будет способствовать развитию этих технологий, созданию более энергоэффективных электрических машин и продвижению к углеродной нейтральности.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications
Исследование [опубликовано](https://www.nature.com/articles/s41467-025-63139-1) в Nature Communications.
В условиях быстрого роста энергопотребления центрами обработки данных, ориентированными на искусственный интеллект, электромобилями и в других областях, эффективное использование энергии стало критически важной задачей
В силовой электронике — технологии, которая преобразует и подаёт электричество, — производительность мягких магнитных материалов, используемых в трансформаторах, индукторах и других компонентах, имеет ключевое значение для повышения их эффективности. Мягкие магнитные материалы — это металлические материалы, которые быстро реагируют на внешние магнитные поля, и эта быстрая реакция должна происходить с минимальными потерями энергии.
Однако по мере того, как силовая электроника работает на всё более высоких частотах, потери энергии в этих материалах возросли, что создаёт серьёзную проблему с эффективностью.
Совместная исследовательская группа разработала новую методику точного управления наноструктурами и структурами магнитных доменов внутри мягких аморфных лент на основе железа.
Используя эту методику, они добились снижения потерь в сердечнике более чем на 50 % по сравнению с исходными аморфными лентами, особенно в высокочастотном диапазоне до нескольких десятков килогерц, необходимом для таких приложений, как высокопроизводительные трансформаторы и схемы электропитания приводов электромобилей.
Исследовательская группа планирует изготовить прототипы устройств, таких как трансформаторы, используя недавно разработанный материал, и протестировать его интеграцию в реальные схемы преобразования энергии.
Предоставлено Национальным институтом материаловедения