维度网讯，俄罗斯科研团队通过用铬部分替代硼酸铁中的铁元素，成功降低了材料的热补偿工作温度，为高精度光学与电子器件提供了可控膨胀的新方案。

绝大多数材料受热时会膨胀，这一现象给强激光器反射镜、透镜等高精度设备带来挑战。即使温度仅升高10至20摄氏度，零件尺寸的微小变化也可能导致微观破坏，引发功能退化。解决这一问题的关键在于寻找具有低甚至负热膨胀系数的材料，但这类材料数量稀少，且许多因热稳定性差而无法用于工程技术。磁致伸缩效应提供了一条可能的途径：材料受热时的膨胀可被磁结构重排引起的收缩所补偿。

硼酸铁（FeBO₃）即具备此类特性，已广泛应用于包括同步辐射装置在内的仪器制造领域。然而，该材料使用时需要将晶体加热至约77摄氏度，这增加了能耗，需额外配备加热系统。由多个俄罗斯科研中心的晶体学家组成的团队尝试用铬部分替代材料中的铁，因硼酸铬具有类似特性。研究对比了三种材料：FeBO₃、CrBO₃以及混合成分。实验结果显示，材料中铬含量越高，其失去磁有序的温度就越低。纯硼酸铁的“重排”发生在大约77摄氏度，混合成分在30摄氏度，而仅含铬的样品则在零下262摄氏度。

项目负责人、俄罗斯科学院西里尔尼科夫硅酸盐化学研究所（库尔恰托夫研究所—彼季亚尔夫分院分支）首席研究员雅罗斯拉夫·比留科夫评论称，这一成果为制造具有精确可控膨胀系数的有效化合物开辟了道路，这些化合物可应用于高精度光学、自旋电子学和电子器件。此外，这类材料还可调节以在超低温下工作，对航天技术和超灵敏传感器具有重要意义。比留科夫透露，研究团队下一步计划重点研究相关化合物，并扩大材料选择范围。

该研究成果发表于《Journal of Materials Chemistry C》。研究得到俄罗斯科学基金会（РНФ）资助，参与单位还包括俄罗斯科学院西伯利亚分院基连斯基物理研究所、圣彼得堡国立大学、喀山联邦大学和西伯利亚联邦大学。