Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса разработали новый тип высокоэффективных постоянных магнитов, который должен устранить дефицит обычных постоянных магнитов на основе самария и неодима.
Основой нового магнита является структура магнитов на основе соединения самария и кобальта (SmCo5), но большая часть атомов дефицитного и дорогостоящего кобальта заменена атомами железа и никеля.
Современные неодимовые магниты имеют преимущество перед магнитами на основе самария и кобальта по энергетическим показателям. Новый же магнит устраняет большинство известных недостатков SmCo5-магнитов, сохранив их изначальную высокотемпературную эффективность.
К сожалению, замена абсолютно большинства атомов кобальта атомами железа, имеющими больший магнитный момент, делает шестиугольную кристаллическую решетку материала магнита термодинамически нестабильной. Ученые из Ливерморской национальной лаборатории смогли обойти проблему нестабильности, добавив в кристаллическую решетку “стабилизирующие” атомы никеля.
Используя расчеты моделей электронной структуры нового магнита SmCoNiFe3 показали, что этот магнит обладает рядом замечательных магнитных свойств и способен заменить SmCo5- или неодимовые магниты во множестве областей их применения.
“Это весьма своевременное открытие” – рассказывает Пе Содерлинд (Per Soderlind), ведущий исследователь, – “Цены на кобальт подскочили в два раза только за прошедший год, что связано с использованием этого материала в литий-ионных аккумуляторных батареях. Железо, которым мы заменили кобальт, весьма недорого и доступно”.
В настоящее время исследователи ожидают получения патента на разработанный ими новый вид постоянных магнитов. А после получения патента они приступят к разработке метода производства таких магнитов в промышленных масштабах.