Мощные Mn-Al-Ga-магниты без редкоземов: в МИСИС выяснили, почему они пока получаются не идеальными и как с этим бороться

Постоянные магниты активнейшим образом применяются в технике. Самые мощные делаются на основе редкоземельных металлов, обычно это сплав неодим-железо-бор,  но поскольку редкоземов в мире не очень-то много, ученые ищут, чем бы из заменить.

Сплавы Mn-Al-Ga — перспективные кандидаты на эту роль. Их так называемая тау-фаза обладает высокими значениями магнитной анизотропии, но практическая намагниченность насыщения по факту часто оказывается куда ниже теоретического предела. Ученые из НИТУ МИСИС (Москва) выяснили, в чем дело. Изучая сплав Mn₅₅Al₃₆Ga₉, они обнаружили, что в тау-фазе есть высокое содержание дислокаций (так в кристаллографии называют особый вид дефектов решетки). Результат — образуются антифазные границы, а дальше оказалось, что на них атомы марганца ориентируются антиферромагнитно, то есть их спины направлены противоположно. Это приводит к падению намагниченности насыщения примерно на 10% по сравнению с бездефектным кристаллом. Значит, для того, чтобы избежать этих потерь, нужно создавать методики, позволяющие снижать дефектность кристалла (например, меняя температурные режимы, вариантов много — тут уже сфера интересов экспериментаторов-материаловедов).

Статья вышла в Journal of Alloys and Compounds (IF = 6.3)

Работа была поддержана грантом РНФ.

Источник: Пресс –служба НИТУ МИСИС