Найден потенциальный способ улучшения самарий-кобальтовых магнитов

Москва, 10:32, 14 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Сотрудники Эймской лаборатории Министерства Энергетики открыли потенциальный инструмент для улучшения магнетизации и магнитной анизотропии. Он позволяет повысить производительность самарий-кобальтовых устройств.

В проекте участвовали специалисты из Университета Небраски, сообщает eurekalert.org. Команда определила гашение орбитального углового момента как возможный инструмент. Она рационализировала процесс с точки зрения зависимости от распределения электрического заряда в атомах самария.

Sm-Co магниты – первые подобные устройства на редкоземельных элементах. Они остаются основным решением в случаях важности устойчивости к размагничиванию, коэрцитивности и сохранении работоспособности под действием высоких температур.

Сначала ученые хотели протестировать пределы возможности замены железа некоторым количеством кобальта. Они намеревались довести мощность Sm-Co устройств до уровня Nd-Fe-B магнитов, характеризующихся более высоким магнитным моментом.

«Одна из задач Института критических материалов – обнаружение структур, сравнимых по силе с неодимовыми магнитами, но с термической прочностью самариевых устройств, — сказал Дурга Паудьял, лидер проекта. – Мы пытались повысить магнитный момент стандартных Sm-Co изделий».

Ученые выяснили, что можно заменить до 20% железа, сохраняя коэрцитивность. Вычислительная теория и моделирование показали, что электронная структура самария может нарушить правило Хунда, предсказывающее, как электроны занимают доступные орбиты.

Выводы помогут специалистам определить параметры магнетизма редкоземельных материалов, ускорить появление более эффективных магнитов.

Результаты исследования представлены в Physical Review B.