В материаловедении галфенол — это общее название сплава железа и галлия . Впервые это название было дано железо-галлиевым сплавам исследователями ВМС США в 1998 году, когда они обнаружили , что добавление галлия к железу может усилить магнитострикционный эффект железа до десяти раз. Галфенол представляет интерес для исследователей гидролокаторов , поскольку магнитострикционные материалы используются для обнаружения звука, а усиление магнитострикционного эффекта может привести к повышению чувствительности гидролокаторов. [1] Галфенол также предлагается для сбора вибрационной энергии, приводов для точных станков, активных антивибрационных систем и устройств против засорения для просеивающих экранов и распылительных форсунок. Галфенол поддается механической обработке и может производиться в форме листов и проволоки. [2] [3]
В 2009 году ученые из Политехнического института и Государственного университета Вирджинии , а также Национального института стандартов и технологий (NIST) использовали нейтронные пучки для определения структуры галфенола. Они определили, что добавление галлия изменяет структуру решетки атомов железа с обычных кубических ячеек на такую, в которой грани некоторых ячеек становятся слегка прямоугольными. Удлиненные ячейки имеют тенденцию слипаться в сплаве, образуя локализованные комки внутри материала. Эти комки были описаны Питером Герингом из Центра нейтронных исследований NIST как «что-то вроде изюма внутри торта». [1] Также было высказано предположение, что существует внутренний механизм, генерирующий эту усиленную магнитострикцию, который берет свое начало в электронной структуре материала, как описано теорией функционала плотности . [4] Понятно, что добавление галлия к чистому железу изменяет электронную структуру и атомные расположения в материале таким образом, что повышает магнитоупругую постоянную материала. [5]