Создан дешевый и стабильный постоянный магнит

Исследователи из Лидского университета создали материал, магниты из которого смогут заменить используемые сегодня редкоземельные. Статья об открытии опубликована в журнале Physical Review B.

Большинство постоянных магнитов изготавливаются из сплавов редкоземельных металлов, но добыча и переработка этих материалов связана с созданием токсичных побочных продуктов. Это приводит к экологическим проблемам вокруг редкоземельных шахт и нефтеперерабатывающих заводов. В то же время спрос на постоянные магниты растет, поскольку они являются основным компонентом устройств возобновляемой энергетики, бытовой электроники и электромобилей.

В новой работе ученые разработали гибридную пленку из тонкого слоя кобальта, покрытого молекулами фуллерена — одной из форм углерода. Хотя сам углерод не обладает магнитными свойствами, его соединение с атомами кобальта индуцирует эффект магнитного закрепления, который предотвращает изменение направления магнитной индукции в кобальте даже в сильных полях. Это поверхностное взаимодействие является ключом к необычно высокой магнитной энергии гибридного материала.

При анализе свойств нового материала ученые заметили увеличение магнитной силы при -195°C, но они надеются, что манипуляция молекулами углерода позволит получить тот же эффект при комнатной температуре. По словам исследователей, это первый магнит, не содержащий редкоземельных элементов, который может сравниться с постоянными магнитами этого типа.

Однако, до применения такого гибридного материала для изготовления магнитов еще далеко. Перед этим исследователям предстоит понизить температуру существования его намагниченного состояния до комнатной. Потенциально он найдет применение в множестве областей, включая турбины, двигатели и магнитные запоминающие устройства.