Вчені створили новий тип високоефективних постійних магнітів

Дослідники з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса розробили новий тип високоефективних постійних магнітів, який повинен усунути дефіцит звичайних постійних магнітів на основі самарію і неодиму.

Основою нового магніту є структура магнітів на основі поєднання самарію і кобальту (SmCo5), але більша частина атомів дефіцитного і дорогого кобальту замінена атомами заліза і нікелю.

Сучасні неодимові магніти мають перевагу перед магнітами на основі самарію і кобальту за енергетичними показниками. Новий же магніт усуває більшість відомих недоліків SmCo5-магнітів, зберігши їх початкову високотемпературну ефективність.

На жаль, заміна абсолютно більшості атомів кобальту атомами заліза, що мають більший магнітний момент, робить шестикутну кристалічну решітку матеріалу магніту термодинамічно нестабільною. Вчені з Ліверморської національної лабораторії змогли обійти проблему нестабільності, додавши в кристалічну решітку “стабілізуючі” атоми нікелю.

Використовуючи розрахунки моделей електронної структури нового магніту SmCoNiFe3 показали, що цей магніт має низку чудових магнітних властивостей і здатний замінити SmCo5- або неодимові магніти в безлічі областей їх застосування. “Це дуже своєчасне відкриття” – розповідає Пе Содерлінд (Per Soderlind), провідний дослідник, – “Ціни на кобальт підскочили в два рази тільки за минулий рік, що пов’язано з використанням цього матеріалу в літій-іонних акумуляторних батареях. Залізо, яким ми замінили кобальт, вельми недороге і доступне “.

В даний час дослідники очікують отримання патенту на розроблений ними новий вид постійних магнітів. А після отримання патенту вони приступлять до розробки методу виробництва таких магнітів в промислових масштабах.