日本国立材料科学研究所与国立高等专门学校机构及大岛大学合作，成功研发了一种新型低温冷却再生器材料。该材料仅由铜、铁、铝等丰富元素构成，无需依赖稀土金属或液氦即可实现约4K（-269°C）的极低温度。

该研究利用三角晶格磁性材料中存在的“阻挫”效应，使材料在低温下仍能保持较高的比热容。研究团队证实，这种由过渡金属组成的材料性能可媲美传统含稀土钬的冷却材料。相关成果已在学术期刊《科学报告》上发表。此项进展为解决液氦与稀土资源供应不稳定的问题提供了新的技术路径。

目前，广泛应用于医用磁共振成像等领域的低温冷却技术，高度依赖液氦与稀土元素。稀土元素钬的年全球产量有限且分布不均。随着量子计算机等未来技术对低温冷却的需求预计将持续增长，开发基于丰富元素的新型冷却技术显得尤为重要。

该研究团队开发的新材料专用于吉福德-麦克马洪机械冷却器，是实现无需液氦的低温冷却的关键组件。研究人员表示：“这是首个不使用稀土元素的用于冷却器的磁性再生材料展现出实用性能的案例。”这种新材料有望为医疗影像设备与量子计算机提供更稳定、可持续的冷却解决方案，降低对稀缺资源的依赖。

出版详情：作者：Noriki Terada等人，标题：《利用丰度元素的自旋挫败制备创新型低温冷却材料》，发表于：《科学报告》(2025)。期刊信息：《科学报告》