ガルフェノール

材料科学において、ガルフェノールは鉄とガリウムの合金の総称である。この名前は、1998年にアメリカ海軍の研究者が鉄にガリウムを加えると鉄の磁歪効果が最大10倍に増幅されることを発見したときに、鉄ガリウム合金に初めて付けられた。ガルフェノールは、音を検出するために磁歪材料が使用され、磁歪効果を増幅するとソナー検出器の感度が向上する可能性があるため、ソナー研究者の関心を集めている。 ^[1]ガルフェノールは、振動エネルギーハーベスティング、精密工作機械のアクチュエータ、アクティブ防振システム、ふるいスクリーンやスプレーノズルの目詰まり防止装置にも提案されている。ガルフェノールは機械加工が可能で、シートやワイヤの形で製造できる。^{[2] [3]}

2009 年、バージニア工科大学および米国国立標準技術研究所(NIST)の科学者らは、中性子ビームを使用してガルフェノールの構造を決定しました。彼らは、ガリウムを添加すると、鉄原子の格子構造が通常の立方体セルから、一部のセルの面がわずかに長方形になる構造に変化すると判定しました。細長いセルは合金内で凝集する傾向があり、材料内に局所的な塊を形成します。これらの塊は、NIST 中性子研究センターのピーター ゲーリングによって「ケーキの中にレーズンが入っているようなもの」と表現されています。^[1]また、この磁歪の増大を生み出す固有のメカニズムが存在するという説もあり、その起源は密度汎関数理論で説明される材料の電子構造にあります。^[4]純鉄にガリウムを添加すると、材料の電子構造と原子配列が変化し、材料の磁気弾性定数が増大することが分かっています。^[5]

• テルフェノールD

• [1]鉄ガリウム合金の開発とモデリング、リック・A・ケロッグ
• [2]鉄ガリウム合金の磁気機械的挙動の特性評価とモデリング、ジャヤシマ・アトゥラシマ
• [3]ナノワイヤセンサ応用のための鉄ガリウム合金の曲げ磁歪特性評価、パトリック・ダウニー
• [4]磁歪センサおよびアクチュエータ用単結晶ガルフェノールの準静的特性評価と曲げ挙動のモデリング、スプラティック・ダッタ