Los científicos han descubierto una herramienta potencial para mejorar la magnetización y la anisotropía magnética, lo que permite mejorar el rendimiento de los imanes de samario-cobalto.
Los científicos, en el Instituto de Materiales Críticos del Departamento de Energía de EE. UU. En el Laboratorio Ames, en colaboración con el Centro de Nebraska para Materiales y Nanociencia y el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Nebraska, identificaron el enfriamiento del momento orbital como la posible herramienta, y racionalizó el enfriamiento en términos de la dependencia de la distribución de carga eléctrica en los átomos de samario.
Los imanes Sm-Co fueron los primeros imanes permanentes de tierras raras, y siguen teniendo el mejor rendimiento en aplicaciones donde la resistencia a la desmagnetización, su coercitividad, y el rendimiento a altas temperaturas son importantes.
Los científicos al principio buscaron probar los límites de la sustitución del hierro por parte del cobalto, intentando hacer que un imán Sm-Co fuera comparable en fuerza a los imanes de neodimio y boro de hierro Nd-Fe-B, que tiene un momento magnético más alto.
"El Instituto de Materiales Críticos CMI tiene como uno de sus disparos a la luna el descubrimiento de materiales que son comparables en resistencia a los imanes de neodimio, pero con la durabilidad a alta temperatura de los imanes de samario", dijo Durga Paudyal, científico y proyecto del Laboratorio Ames.líder para predecir la anisotropía magnética en CMI: "Estábamos buscando aumentar el momento magnético del imán Sm-Co estándar".
La colaboración en la investigación condujo al descubrimiento de que las sustituciones de hierro podrían alcanzar hasta un 20 por ciento, manteniendo intacta la coercitividad del imán. La teoría computacional y los resultados del modelado mostraron que la estructura electrónica del Samario en el material puede violar la regla de Hund,que predice cómo los electrones ocupan los orbitales disponibles en la estructura atómica.
Los resultados de la investigación ayudarán a los científicos a clasificar los parámetros del magnetismo en los materiales de tierras raras y ayudarán a acelerar el descubrimiento de imanes potencialmente útiles en el futuro.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Ames . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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