ردۀ جدیدی از آهن‎رباهای دائمی قوی

در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی جنرال موتورز، آلیاژی از نئودیمیوم‌ ـ آهن‌ ـ بُر (Nd-Fe-B) توسط پژوهشگران کشف شده است که برای ساختن آهن‌رباهای دائمی قوی، مناسب است (کراؤت و دیگر). انتظار می‌رود این کشف، انقلابی در تمامی موتورهای الکتریکی ایجاد کند.
استفاده از این مواد، هزینۀ تولید را به طور مؤثر کاهش خواهد داد و تولید وسائل الکتریکی کوچک‌تر و سبک‌ترـ مانند موتورها، بلندگوها و وسایل اندازه‌گیری ‌ـ را میسر خواهد کرد. امروزه از ترکیب ساماریوم (Sm) و کبالت (Co) به عنوان مادۀ اولیه در ساختن آهنربای دائمی استفاده می‌شود. Sm، عنصری کمیاب، و Co یک فلز واسطۀ نسبتاً گران است. هدف متخصصان مواد، به دست آوردن یک مادۀ مغناطیسی قوی از خاکی‌های نادرِ سبک، مثل Nd یا Pr (پرازیودیمیوم)، فلز واسطۀ آهن (Fe) بوده است، که همگی فراوان و نسبتاً ارزانند.
سابقاً، فقدان «فازهای بین فلزی» مناسب، مانع تولید خاصیت «ضد پسماندی» کافی (مقاومت در مقابل وامغناطیدگی) در این آلیاژها بود. اما، پژوهشگران جنرال موتورز، به گروهی از ترکیبات پایدار رسیده‌اند که خواص دائمی استثنایی از خود نشان می‌دهند. با روش‌های متداولِ ساختن آهن‌ربا، خاصیت ضدپسماندی قوی در این مواد، قابل حصول نبوده، زیرا در این روش، ماده باید به «دانه‌»هایی کوچک‌تر از اندازۀ بهینۀ حوزۀ مغناطیسی، خرد شود. حوزه‌ها نواحی کوچکی هستند که مثل آهن‌رباهای مجزا عمل می‌کنند. اگر اندازۀ دانه‌ها از اندازۀ حوزه بزرگ‌تر شود، «دیوارۀ حوزه‌ای» تشکیل می‌شود و در نتیجه خاصیت ضدپسماندی، ضعیف خواهد شد. برای ترکیب‌های (〖Nd〗_2 〖Fe〗_14 B_1) و (〖Pr〗_2 〖Fe〗_14 B)، اندازۀ بهینۀ «دانه» خیلی کوچک است (20ـ100 نانومتر)، و لذا روش‌های متداولِ خرد کردن را نمی‌توان به کار گرفت.
در عوض، اندازۀ مطلوب دانه‌ها با چرخاندن گدازه به دست می‌آید. در این فرآیند، جریان باریکی از آلیاژ مذاب به سطح یک چرخ فلزی چرخان هدایت می‌شود تا به سرعت سرد شود.
در حال حاضر، پژوهشگران جنرال موتورز سرگرم تحقیق در مورد خواص بنیادی این مواد جدیدند، و انتظار می‌رود پیشرفت‌های بیش‌تری در زمینۀ افزودن قدرت مغناطیسی این مواد، به دست آید.