Esquema da estrutura cristalina de SmCoNiFe3. Crédito:Laboratório Nacional Lawrence Livermore
Os pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore desenvolveram um novo ímã permanente mais eficiente que remove as deficiências dos ímãs convencionais de samário e neodímio.
O ímã proposto deriva do bem conhecido samário e cobalto (SmCo 5 , CaCu 5 -tipo estrutura) ímã, mas vai um passo além e substitui a maior parte do cobalto por ferro e níquel.
Ímãs de neodímio mais modernos têm uma vantagem sobre SmCo 5 por causa de sua maior energia máxima. Mas o novo ímã remove a maioria das desvantagens do SmCo 5 ao mesmo tempo que preserva sua eficiência superior em alta temperatura sobre os ímãs de neodímio.
Infelizmente, substituindo todos os átomos de cobalto por ferro, —Que tem um momento magnético maior que ajuda a aumentar o produto de energia máxima — torna a fase hexagonal comum termodinamicamente instável. Esta fase, Contudo, é crítica para as propriedades dos materiais e deve ser mantida como um ímã prático. Os pesquisadores do laboratório conseguiram contornar esse problema e estabilizar a fase hexagonal adicionando uma pequena quantidade de níquel.
Usando cálculos de estrutura eletrônica de primeiros princípios, Cientistas de Lawrence Livermore, por Soderlind, Alexander Landa, Daniel Aberg, Marcus Dane e Patrice Turchi descobriram que seu novo ímã (SmCoNiFe 3 ) tem propriedades magnéticas muito promissoras e pode substituir SmCo 5 ou ímãs de neodímio em várias aplicações.
O novo ímã permanente eficiente substitui a maior parte do cobalto em SmCo 5 com ferro e dope-o com uma pequena quantidade de níquel. "Esta é uma descoberta muito oportuna porque os preços do cobalto estão em alta e quase dobraram este ano por causa da demanda antecipada por baterias de íon-lítio-cobalto, "Soderlind disse." Ferro, por outro lado, é abundante e muito barato. "
Os pesquisadores também entraram com um pedido de patente provisória com base nessa pesquisa.
Pesquisadores da Uppsala University e do Ames Laboratory também contribuíram com a pesquisa, que aparece na edição de 14 de setembro da revista Revisão Física B .
