Исследователи разработали революционную технологию создания высокопроизводительных магнитов из широко распространённых и дешёвых металлов, полностью отказавшись от использования дорогих и экологически вредных редкоземельных элементов, таких как неодим и диспрозий.
В чём проблема традиционных магнитов?
- Зависимость от редкоземельных элементов: Они необходимы для мощных компактных магнитов в жёстких дисках, электродвигателях, ветрогенераторах.
- Экологические и геополитические риски: Их добыча загрязняет окружающую среду, а основные месторождения сосредоточены в нескольких странах, создавая риски для поставок.
Как создали новый материал?
Учёные применили метод высокоэнтропийного синтеза, объединив в одном сплаве пять доступных металлов: железо, кобальт, никель, марганец и бор. Используя комбинаторное напыление и быструю термическую обработку, они получили материал с особой кристаллической структурой, которая придаёт ему высокую магнитную анизотропию — ключевое свойство для сильных постоянных магнитов.
Преимущества нового подхода
- Дешевизна и доступность: Используются распространённые металлы.
- Экологичность: Процесс не требует добычи редкоземельных элементов.
- Высокая производительность: Материал демонстрирует магнитные свойства, сопоставимые с редкоземельными аналогами.
Где это можно применять?
- «Зелёная» энергетика: Магниты для ветрогенераторов и электромобилей, не зависящие от дефицитного сырья.
- Электроника: Жёсткие диски с повышенной ёмкостью (технология магнитной записи с тепловым ассистированием).
- Спинтроника: Энергоэффективные чипы памяти для компьютеров нового поколения.
- Фундаментальная наука: Технология высокоэнтропийных сплавов открывает новые возможности в материаловедении.
Таким образом, разработка не только решает практические проблемы промышленности, но и открывает новое направление в создании магнитных материалов, делая технологии будущего более доступными и устойчивыми.