Povečanje trajnih magnetov

Svilene trepavice - da li uraditi, vrste, iskustvo, kako ih održavati (Junij 2019).

Anonim

Znanstveniki TU Darmstadt so na atomski ravni raziskali, kako spremembe vsebnosti železa vplivajo na mikrostrukturo permanentnih magnetov na osnovi samarij-kobalta. Njihovi rezultati so bili objavljeni v Nature Communications. Na dolgi rok bi lahko prispevali k razvoju trajnih magnetov z izboljšano magnetno učinkovitostjo. Ti magneti so na primer v mikrovalovnih ceveh, žiroskopih in satelitskih napravah.

Čeprav so magari iz samarijevega kobalta (Sm 2 Co 17 magneti), vrste redkih zemeljskih trajnih magnetov, razvili v začetku šestdesetih let, je osnovni mehanizem za vezanje domene stene ostal neznan. Znanstveniki v TU Darmstadtu so pokazali, da vsebnost železa nadzira nastanek diamantne celične strukture, ki prevladuje nad gostoto in trdnostjo območij za vezavo domene stene in s tem koercitivnost, z drugimi besedami, upor, ki ga magnet postavlja proti demagnetizaciji.

Z uporabo mikroskopa z elektronskim mikroskopom, ki je korigiran (skeniranje) aberacijskega ločevanja z atomsko ločljivostjo v kombinaciji z mikromagnetnimi simulacijami, lahko avtorji prvič odkrijejo atomsko strukturo posameznih faz in vzpostavijo neposredno povezavo z makroskopskimi magnetnimi lastnostmi. Z nadaljnjim razvojem lahko to znanje uporabimo za izdelavo trajnih magnetov samarij kobalta z izboljšano magnetno učinkovitostjo.

Stalni magneti, ki delujejo s konicami in delujejo pri povišanih temperaturah nad 100 ° C, povečujejo zmogljivost naprav industrijskih aplikacij, ki temeljijo na magnetih. Ti vključujejo mikrovalovne cevi, žiroskope in merilnike pospeška, reakcijske in impulzne kolute za uravnavanje in stabilizacijo satelitov, magnetnih ležaj, senzorjev in aktuatorjev. Sm 2 (Co, Fe, Cu, Zr) 17 je pomemben industrijski uporabljeni materialni sistem, saj ima tako visoko temperaturo Curie in visoko magnetokristalno anizotropijo. Za razliko od nukleotidno nadzorovanih trajnih magnetov na osnovi Nd-Fe-B, tip Sm 2 Co 17 ohranja odlične magnetne lastnosti pri povišanih temperaturah.

Da bi dosegli tako visoke magnetne lastnosti, je treba v procesu izdelave magneta natančno nadzirati sintezne parametre in temeljito razumeti atomsko strukturo in obnašanje vključenih faz.

Večja zasičenost magnetizacija, pridobljena z večjo vsebnostjo železa, je bistvenega pomena za pridobivanje večjih energijskih izdelkov v teh redkih zemeljskih stožčastih magnetih, ki jih nadzorovamo s stikalom Sm 2 Co17. Znanstveniki TU Darmstadt so razvili modelne magnete s povečano vsebnostjo železa, ki temelji na edinstveni nanostrukturi in kemični modifikaciji, ki dodaja železo, baker in cirkonij. Dr. Leopoldo Molina-Luna, ki je bila ustrezna avtorica publikacije, je predstavila rezultate na konferenci o naravni konferenci o elektronski mikroskopiji za materiale - naslednjih desetih letih, ki se praznuje na univerzi Zhejiang v Hangzhouu, Kitajska (24. in 27. maja). Ta konferenca je združila vodilne strokovnjake na področju elektronske mikroskopije za materialne vede.

Nadaljnje raziskave za povečanje magnetne učinkovitosti

Nadaljnje preiskave, ki so bile načrtovane na TU Darmstadtu na tem materialnem sistemu, vključujejo študije, odvisne od temperature, z uporabo nedavno pridobljenega mikroelektromehanskega sistema DENSsolutions (MEMS), ki temelji na inEM TEM nosilcu. Z izvajanjem te najsodobnejše nastavitve v kombinaciji s sodobnimi simulacijskimi tehnikami znanstveniki TU Darmstadt predvidevajo nadaljnjo raziskavo mehanizmov, ki vodijo k izboljšanju magnetnih zmogljivosti v sistemih na osnovi samarij-kobalt in s tem povezanih trajnih magnetnih sistemov. To bi pomenilo velik prodor na terenu. Poleg tega se v sodelovanju s kolegi iz nacionalnega centra za elektronsko mikroskopijo v Pekingu načrtujejo kvantitativne lokalne magnetne strukture lokalnih specifičnih meritev magnetnega kiralnega dihroizma (EMCD).

menu
menu