日本電磁材料研究所、東北大學(xué)及日本原子能研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAEA）組成的研究小組2016年9月28日宣布，開(kāi)發(fā)出了透明強(qiáng)磁性體。是稱為納米顆粒材料的薄膜材料，在室溫下顯示出很高的光透射率和強(qiáng)磁性，并呈現(xiàn)出透明度可由磁場(chǎng)來(lái)控制的新型磁-光學(xué)效應(yīng)。發(fā)布稱，隨著今后開(kāi)發(fā)的推進(jìn)，可實(shí)現(xiàn)諸如在汽車及飛機(jī)的前玻璃窗上直接顯示速度表、油表及地圖等新一代透明磁性設(shè)備和電子產(chǎn)品。
納米顆粒材料擁有以納米級(jí)微細(xì)金屬顆粒在絕緣體陶瓷中均勻分散為特點(diǎn)的構(gòu)造。由于物性不同的兩種相態(tài)以納米狀態(tài)混合在一起，因此金屬與絕緣體的含有率的不同會(huì)使物性有很大變化。金屬多的構(gòu)成具有金屬特有的物性，而絕緣體多的構(gòu)成則具有介電特性及光透射特性，而在中間狀態(tài)，則有望實(shí)現(xiàn)由兩相態(tài)的功能復(fù)合而成的多功能性。
此次試制的是基于鐵鈷合金（FeCo Alloy）及氟化鋁（AlF3）的納米顆粒膜。鐵鈷合金是擁有最大磁化的強(qiáng)磁性金屬，而氟化鋁是有穩(wěn)定且出色光透射率的介電體，兩者在薄膜中完全分離存在。將這些物性不同的物質(zhì)以納米級(jí)別混合在一起的結(jié)果，是成功制備出了磁化強(qiáng)度為18kA/m（0.025T）、在包含可視光區(qū)域的400n～2000nm波長(zhǎng)區(qū)域?yàn)橥该鳡顟B(tài)的強(qiáng)磁性體。
在磁場(chǎng)中計(jì)測(cè)光透射率的結(jié)果顯示，在常溫下透射率有約0.04％的變化。理論性分析解明，這一特性的表現(xiàn)機(jī)制，基于量子效應(yīng)（隧道磁介電效應(yīng)）的新型磁-光學(xué)效應(yīng)。另外，該納米顆粒薄膜利用工業(yè)上廣泛使用的濺射法即可輕松制備，而且再現(xiàn)性及耐熱性也很出色，因此實(shí)用性很高。
透明磁鐵的研究雖已在全球范圍內(nèi)廣泛推開(kāi)，但目前尚未實(shí)現(xiàn)在常溫下同時(shí)表現(xiàn)出強(qiáng)磁性和光透射性的磁性體。此次的研究成果實(shí)現(xiàn)了全球首例透明強(qiáng)磁性體。今后隨著特性的進(jìn)一步提高，便可實(shí)現(xiàn)透明磁性裝置，并且與透明電極材料組合，還有望實(shí)現(xiàn)透明的電磁光學(xué)裝置。
此次研究成果已于2016年9月28日刊登在英國(guó)科學(xué)雜志《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上。
