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利兹大学研发新型无稀土环保磁体 可用于消费电

  英国利兹大学的一组科学家在一种新型先进材料上取得了突破,而此种材料可能最终能够取代稀土永磁体。

  科学家们在寻求新型、可持续性永磁体方面取得了突破。大多数的永磁体都由稀土合金制成,但是开采和加工此类材料会产生有毒的副产品,产生与稀土矿和精炼厂有关的生态挑战。与此同时,由于永磁体是可再生能源、消费电子产品和电动汽车的常见部件,其需求也正在不断增长。

  英国利兹大学(the University ofLeeds)的一组科学家在一种新型先进材料上取得了突破,而此种材料可能最终能够取代稀土永磁体。研究人员研发了一种混合薄膜,由一层薄薄的钴制成,此种钴天然具有磁性,表面覆盖着一种碳 - 巴克敏斯特富勒烯分子。

  碳的存在极大地推动了钴的磁能积(magnetic energy product),可在低温下将磁能积提高5倍。磁能积是衡量磁体强度的一种指标。

  该研究小组在零下195摄氏度时观察磁体强度的增加情况,希望通过化学方法控制碳分子,在室温下获得同样的效果。

  利兹大学物理与天文学院联合首席研究员Tim Moorsom博士表示:“这是首个可与钐钴等稀土永磁体相媲美的无稀土磁体。虽然迄今为止,我们只在低温环境下达到此种效果,但是希望一种类似于此种混合磁性材料的材料可以取代稀土永磁体,从而减轻对环境的损害。”

  虽然碳不具磁性,但是碳分子与钴表面结合会产生一种磁钉扎效应,阻止钴中的磁性转变方向,即使在很强的反向磁场中亦是如此。而在钴表面的相互作用正是此种混合材料具有异常高磁能的关键。

  虽然将此种混合磁体应用于风力涡轮机或电动汽车上可能还需要很长时间,但是或许能够很快应用于其他应用。联合首席研究员Oscar Cespedes博士表示:“虽然大量永磁体用于磁性存储器等室温应用还需很长时间,但是可以采用分子耦合优化薄膜的磁性。”

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