磁致伸缩效应是铁磁性和亚铁磁性材料在磁化过程中因磁畴结构变化导致的几何尺寸可逆改变现象，由英国物理学家焦耳于1842年发现。
物理机制
铁磁性物质在外磁场作用下因磁畴结构重组引起晶格畸变，通过电子自旋轨道耦合作用导致宏观尺寸变化。磁畴旋转时原子间距调整形成应变能，当外磁场超过临界值时产生可逆的几何形变。该效应具有各向异性特征，平行磁化方向的应变量显著高于垂直方向。
效应分类
线磁致伸缩
磁化方向长度变化为主导形式，镍基合金典型应变量为-30×10-6，而稀土-铁超磁致伸缩材料可达2000×10-6。1842年焦耳发现纯铁棒在磁场中轴向伸长现象，奠定工程应用基础。
体磁致伸缩
磁饱和后材料体积微小变化，通常量级为10-6~10-5，多出现于铁氧体等亚铁磁性材料。
材料体系
工程应用
声学换能器件
六节环式声纳换能器利用Terfenol-D棒的伸缩振动，工作频段20-2000Hz，声源级可达215dB。2022年大功率超声探伤仪已实现高频振动，探测深度超过10米。
精密驱动系统
磁致伸缩微位移驱动器分辨率达0.1nm，最大输出力400N，应用于光刻机聚焦机构。采用双线圈设计的线性马达，位移重复精度±0.02%。
生物医学设备
2022年上市的软组织超声刀采用Fe-Ga合金换能器，将电能转化为机械振动，刀头振幅50μm。超声骨刀通过调整磁场强度实现0.5-3mm不同组织切割深度。
传感检测装置
磁致伸缩液位传感器测量精度±0.5mm，量程可达30米。基于威德曼效应的扭矩传感器，可检测0-2000N·m动态载荷。
关联物理效应