日本物質材料研究機構(NIMS)與東北大學、高輝度光科學研究中心(JASRI)合作，開發出可承受氫氣液化所需之全溫度範圍的高效磁冷凍用材料，這項成果可望大幅促進低成本、高效率之氫氣液化技術的實用化。預計2024年度前完成利用新材料之實證機器開發，並進一步推動低成本磁冷凍技術系統的開發。本次研發成果發表於『Nature Communications』網站。
研究人員在具有強大冷凍能力的磁性體Er(Ho)Co2類化合物中添加微量3D過渡金屬，成功製作出一系列的新合金材料。經確認，在氫氣液化溫度20K到氮氣液化溫度77K的溫度範圍條件下，反覆進行磁力施加與溫度升降，新材料亦未發生劣化，成功抑制了構造變化所致的體積膨脹。
此外，研發團隊亦開發出一系列材料的開發手法。只要調整添加元素的種類與份量，即可製作出組成與結晶構造相近、保有強大的冷凍能力、又能涵蓋液化氫氣時必須承受的全溫度範圍(77~20K)的材料群。
磁冷凍技術的原理是原子磁石原本隨著外部磁場朝同方向排列，而當磁場消失方向不一致時，增生的磁場熵(Magnetic Entropy)會以周遭的熱能彌補，利用此吸熱現象來間接冷卻、液化氫氣的技術。既有技術雖然有辦法縮小裝置體積，大幅度減少成本，但缺乏對磁場與極度溫差不顯劣化的高效冷卻材料。