Как при изготовлении постоянных магнитов снизить зависимость от дорогих редкоземельных металлов? Надежды на сплавы алюминия и марганца пока себя не оправдывают. Ученые МИСИС объяснили, в чем дело.
Ученые НИТУ МИСИС выяснили, почему казавшиеся перспективными сплавы на основе марганца, алюминия и галлия демонстрируют слабые магнитные свойства по сравнению с теоретическими моделями. Исследование показало, что причина кроется в особенностях внутреннего строения материала. Исследование опубликовано в Journal of Alloys and Compounds.
Речь идет о сплаве системы Mn-Al-Ga, который рассматривается как одна из наиболее перспективных альтернатив как слабым ферритовым магнитам, так и магнитам на основе дорогостоящих редкоземельных элементов. Постоянные магниты используются в электродвигателях, генераторах, датчиках и другой технике, где нужны «долгоиграющие» источники индукции, не требующие электропитания.
Самым известным широкой общественности материалом для изготовления редкоземельных магнитов служит неодим, но в технике и электронике применяются в основном сплавы неодима, самария и других редких земель, традиционных ферромагнетиков и вспомогательных элементов, например комплекс Nd2Fe14B + SmCo5. Себестоимость таких магнитов весьма высока, зато они обладают компактностью и недюжинной силой. Самариевые магниты мощнее аналогичных по массе ферритовых в 6 раз, а неодимовые — в 10 раз.
В поисках асимметричной альтернативы исследователи изучили быстрозакаленный сплав Mn-Al-Ga с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и методов компьютерного моделирования на атомном уровне. ПЭМ показала, что внутри материала образуется большое количество линейных дефектов кристаллической решетки. Эти дефекты формируют своеобразные границы между областями кристалла с различным порядком расположения атомов.
Источник: hi-tech.mail.ru