在镍铁合金材料中，铁具有高自旋和低自旋两种不同的能态，高自旋态使铁磁性稳定并使镍铁合金的体积膨胀。这样从居里温度以上的温度区逐渐降低过程中Fe从低自旋向高自旋能态过渡，使镍铁合金体积逐渐膨胀。但是，随着温度的降低，晶格振动减弱，合金体积也同时缩小，这个效应与Fe的磁性膨胀之间发生竟争，结果使实际体积变化减小，产生正的自发体积磁致伸缩，使镍铁合金在居里点附近出现所谓的“负反常”。
镍铁合金的费米能级位于d能带低能态密度附近，从而在铁磁性极化的同时，电子动能的增长比普通合金大得多，能带宽度减小（能态密度提高），使之力图减少动能的增长，而能带宽度的减小相当于晶格膨胀，即磁性膨胀，其结果和一样，由于晶格膨胀与晶格振动相竞争，于是出现低膨胀特性。考察以上两种见解，可以发现，镍铁合金效应是由Fcc立方Fe基合金的铁磁性的能态所具有的一种特性引起的，这是上述两种解释都包含的共同概念。根据这个概念，可以设计其它因瓦合金。
这种镍铁合金在磁性温度即居里点附近热膨胀系数显著减少，出现所谓反常热膨胀现象（负反常），从而可以在室温附近很宽的温度范围内，获得很小的甚至接近零的膨胀系数，这种镍铁合金的组成是64%的Fe和36%的Ni，呈面心里方结构，镍铁合金是体积不变。。
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