Железо проявило магнитные свойства, характерные для редкоземельных элементов

Главным компонентом современных магнитов, что снабжает материалу соответствующие особенности, есть железо. Его серьёзными преимуществами для промышленного применения являются изобилие и дешевизна.

Но как правило магнит обязан содержать редкоземельные элементы, каковые делают его «постоянным», другими словами талантливым сохранять определённое направление магнитного поля (явление анизотропии). А эти серьёзные компоненты дорого стоят и, как видно из заглавия, редки в природе.

Исходя из этого одной из задач, которую поставили перед собой исследователи из лаборатории Эймса при Министерстве энергетики США (Department of Energy’s Ames Laboratory), есть большое сокращение в составе магнитов редкоземельных элементов и поиск новых соединений, владеющих магнитными особенностями, на базе железа и других легкодоступных веществ.

Рис. 1. Структура кристалла представляет собой слои нитрида лития Li2N, поделённые атомами лития, частично замещёнными на атомы железа. Единичная ячейка гексагональной решётки выделена красными линиями (иллюстрация A. Jesche et al).

Несколько Пола Кенфилда (Paul Canfield) имеет мировую известность собственными достижениями в проектировании, открытии, характеристике и выращивании новых перспективных материалов. В этом случае экспертам удалось вырастить монокристалл железо-замещённого нитрида лития состава Li2(Li0,90Fe0,10)N по новому способу из литий-азотного раствора.

«Применение азота при выращивании из раствора не было прекрасно изучено, потому, что мы привыкли думать о нём, как о газе, — говорит один из разработчиков способа Антон Джесче (Anton Jesche) в пресс-релизе лаборатории. — Но мы поняли, что литий — самый лёгкий из жёстких элементов, способен удержать азот в растворе».

Учёные смешали порошок нитрида и лития лития и добились желаемого. При последующем добавлении железа, оно растворилось. Это страно само по себе, потому, что в большинстве случаев железо и литий не смешиваются и в этом случае, как раз присутствие азота стало решающим.

Полученный монокристалл, в котором атомы железа находятся в решётке между атомами азота, при температуре минус 271°С проявлял магнитные особенности, характерные для магнитов с включением редкоземельных элементов, другими словами создавал направленное магнитное поле. Ещё одним доказательством экзотического состояния железа стал эффект квантового туннелирования при довольно большой температуре минус 263°С.

«Прорыв пребывает в том, что мы заметили магнитную анизотропию, в большинстве случаев характерную для редкоземельных элементов, у несложного железа, — заключает Кенфилд. — Но это не промышленный прорыв, потому, что мы замечали данный эффект лишь при криогенных температурах. Это настоящее достижение науки, которое ещё укажет путь к будущим техническим прорывам».

Учёные сохраняют надежду, что

их успехи, обрисованные в статье издания Nature Communications, откроют новые просторы для высокопрочных «постоянных» магнитов, каковые употребляются в ветряных турбинах, автомобильных электродвигателях, а также в совокупностях хранения информации в квантовых компьютерах.

Случайные записи:

• «Росэлектроника» сформировала крупнейший факультет «инженеров будущего»
• Инженеры приблизили анатомию роботов к человеческой

Сэнсэй 4.И͟͟с͟͟к͟͟о͟͟н͟͟н͟͟ы͟͟й͟͟ ͟͟Ш͟͟а͟͟м͟͟б͟͟а͟͟л͟ы͟ Анастасия Новых. История. Имхотеп.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Зарядное устройство для мобильного телефона на основе элемента пельтье

  В этом видео поведано, как изготовить простейшее зарядное устройство для сотового телефона без применения сложных частей, базируясь на базе элементов…

• Плазмоны в электронной жидкости — новая концепция для логических элементов

  Компьютеры будущего будут трудиться не на электронах, а на волнах, распространяющихся по электронной «жидкости». Новую концепцию устройства электроники…

• Элемент пельтье для охлаждения процессора компьютера

  Здравствуйте, рационализаторы и изобретатели! Воображаем вашему вниманию пособие по изготовлению хорошей и остроумной поделки, которую придумал Дэвид…

• Автомобильный холодильник своими руками на элементах пельтье

  В данной статье модель автомобильного холодильника, что был изготовлен автором канала Alex Shev собственными руками, не обращая внимания на…