综述：软磁非晶合金及其衍生物

这篇综述系统总结了软磁非晶合金(SMAAs)及其衍生物（如软磁纳米晶合金SMNAs）的研究进展，重点探讨了通过成分设计、结构调控和后处理工艺优化其关键性能指标（如高饱和磁感应强度Bs、低矫顽力Hc），并展望了在高效节能电子器件中的应用前景。

　　

非晶合金的磁性起源与特性

非晶合金虽缺乏长程有序结构，但其短程有序(SRO)和中程有序(MRO)原子排列仍能通过直接交换（3d电子）或间接交换（RKKY机制）产生铁磁性。关键参数如饱和磁感应强度B_s、矫顽力H_c和磁导率μ决定了材料在变压器、电感器等器件中的性能。

发展历程与技术突破

从1967年首个Fe₈₀P_12.5C_7.5非晶合金（B_s=0.68 T）到METGLAS 2605系列工业化产品，快速凝固技术的进步推动了SMAAs的发展。通过铜模铸造和激光3D打印制备的块体非晶合金进一步拓展了应用场景。

纳米晶化策略与性能跃升

通过退火诱导纳米晶化（如FINEMET Fe-Si-B-Cu-Nb体系），可同时提升B_s（1.85 T）和降低H_c（6.5 A/m）。超快退火技术（>10⁴ K/s）使Fe₈₇B₁₃等合金突破B_s 1.9 T大关，其机理涉及粘性流动主导的均匀形核。

成分设计黄金法则

高Fe/Co含量（>80 at%）配合Cu/Nb等添加元素是平衡AFA（非晶形成能力）与磁性能的关键。例如Fe-B-Si-P-Cu（NANOMET）通过P调节磁致伸缩λ_s，而高熵合金设计为突破B_s极限提供了新思路。

应用挑战与未来方向

尽管SMAAs/SMNAs在MHz频段器件中展现低损耗优势，但工业应用仍受制于脆性和成本。开发兼具高B_s（接近硅钢2.0 T）和超低H_c（<1 A/m）的新体系，将是下一代信息电力技术的核心材料突破点。