Abstract Magnetic high-entropy alloys (HEAs) can be processed to have a relatively high saturation magnetization (or induction), but usually exhibit a relatively high coercivity of above 200 A/m. In addition, although a high electrical resistivity of magnetic HEAs makes them attractive for manufacturing energy-saving high-frequency magnetic devices, the critical application-oriented magnetism, i.e., the frequency- and induction-dependent power loss, of magnetic HEAs is largely unknown. Here, we report the (Co30Fe45Ni25)1-x(Al40Si60)x HEAs with exceptional mechanical, electrical, and magnetic performance. The magnetic (Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA has a single-phased body-centered-cubic (BCC) structure, a high yielding strength of 1,636 MPa, and a high electrical resistivity ( R ) of 68.0 μΩ cm. This magnetic HEA also has the best combination of induction and coercivity reported so far: a high saturation induction ( B s ) of 1.24 Tesla and a low coercivity ( H c ) of only 59.7 A/m. Furthermore, the dependence of total power loss on both frequency and induction is investigated. The contribution of hysteresis loss, eddy-current loss, and abnormal loss to the total power loss is also studied. The abnormal loss is comparable to the eddy-current loss in both Fe-Si and magnetic HEAs. For a frequency above approx. 200 Hz, the total power loss of the (Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA is lower than that of conventional Fe-Si alloys. This trend is mainly because the eddy-current loss of HEA is lower than that of conventional Fe-Si alloys.

中文翻译：

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FeCoNiAlSi 高熵合金，具有卓越的基础磁性和面向应用的磁性

摘要 磁性高熵合金 (HEA) 可以加工成具有相对较高的饱和磁化强度（或感应强度），但通常表现出 200 A/m 以上的较高矫顽力。此外，虽然磁性 HEAs 的高电阻率使其对制造节能高频磁性器件具有吸引力，但磁性 HEAs 的关键应用磁性，即与频率和感应相关的功率损耗，在很大程度上是未知的。 . 在这里，我们报告了具有卓越机械、电气和磁性能的 (Co30Fe45Ni25)1-x(Al40Si60)x HEA。磁性 (Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 具有单相体心立方 (BCC) 结构、1,636 MPa 的高屈服强度和 68.0 μΩ cm 的高电阻率 ( R )。这种磁性 HEA 还具有迄今为止报道的最佳电感和矫顽力组合：1.24 特斯拉的高饱和电感 (B s ) 和仅 59.7 A/m 的低矫顽力 (H c )。此外，研究了总功率损耗对频率和感应的依赖性。还研究了磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗对总功率损耗的贡献。异常损耗与 Fe-Si 和磁性 HEAs 中的涡流损耗相当。对于高于约的频率。200 Hz 时，(Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 的总功率损耗低于常规 Fe-Si 合金。这种趋势主要是因为 HEA 的涡流损耗低于传统的 Fe-Si 合金。24 Tesla 和仅 59.7 A/m 的低矫顽力 (H c )。此外，研究了总功率损耗对频率和感应的依赖性。还研究了磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗对总功率损耗的贡献。异常损耗与 Fe-Si 和磁性 HEAs 中的涡流损耗相当。对于高于约的频率。200 Hz 时，(Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 的总功率损耗低于常规 Fe-Si 合金。这种趋势主要是因为 HEA 的涡流损耗低于传统的 Fe-Si 合金。24 Tesla 和仅 59.7 A/m 的低矫顽力 (H c )。此外，研究了总功率损耗对频率和感应的依赖性。还研究了磁滞损耗、涡流损耗和异常损耗对总功率损耗的贡献。异常损耗与 Fe-Si 和磁性 HEAs 中的涡流损耗相当。对于高于约的频率。200 Hz 时，(Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 的总功率损耗低于常规 Fe-Si 合金。这种趋势主要是因为 HEA 的涡流损耗低于传统的 Fe-Si 合金。异常损耗与 Fe-Si 和磁性 HEAs 中的涡流损耗相当。对于高于约的频率。200 Hz 时，(Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 的总功率损耗低于常规 Fe-Si 合金。这种趋势主要是因为 HEA 的涡流损耗低于传统的 Fe-Si 合金。异常损耗与 Fe-Si 和磁性 HEAs 中的涡流损耗相当。对于高于约的频率。200 Hz 时，(Co30Fe45Ni25)0.8(Al40Si60)0.2 HEA 的总功率损耗低于常规 Fe-Si 合金。这种趋势主要是因为 HEA 的涡流损耗低于传统的 Fe-Si 合金。